DE2657326B2

DE2657326B2 - Elektrostatographischer Suspensionsentwickler

Info

Publication number: DE2657326B2
Application number: DE2657326A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Ichihara Chiba Kizu; Kazuo Yokohama Kanagawa Tsubuko
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1975-12-24
Filing date: 1976-12-17
Publication date: 1980-04-17
Also published as: JPS5277731A; JPS5840739B2; DE2657326A1; DE2657326C3; US4104183A

Description

CH,=C

R'

entspricht, in der R Wasserstoff oder eine Methylgruppe und

R'-COOC_nH_2n+,oder -OC_nH_2n+1

bedeuten, wobei π eine ganze Zahl von 6 bis 20 darstellt, gebildet ist, und die Trägerflüssigkeit einen aliphatischen Erdölkohlenwasserstoff darstellt, der das Harz praktisch nicht löst.

2. Suspensionsentwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Trägerflüssigkeil einen unsubstituierten aliphatischen Erdölkohlenwasserstoff und/oder ein Halogenderivat desselben enthält.

3. Suspensionsentwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Harz zu Monomerem A 5 bis 50 :50 bis 95 beträgt.

4. Suspensionsentwickler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat ferner mindestens einen weiteren Bestandteil, bestehend aus einer wachsartigen Substanz und/oder einem Polyolefin eines Erweichungspunkts im Bereich von 60° bis 130°C, enthält.

5. Suspensionsentwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat außer aus dem Monomeren A mindestens aus einem weiteren Monomeren B, bestehend aus Acryl- oder Methacrylsäureglycidylester. Acrylsäurepropylenglykolmonoester, Methacrylsäurepropylenglykolester. Methacrylsäurehydroxyäthylestcr, Acrylnitril und/oder Methacrylnitril, gebildet ist.

6. Suspensionsentwickler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Monomeres A zu Monomerem B 70 bis 97 : 30 bis 1 beträgt.

7. Suspensionsentwickler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat außer aus den Monomeren A und B mindestens aus einem weiteren Monomeren C. bestehend aus Acryl- oder Methacrylsäure oder einem kurzkettigen Allylester hiervon mit I bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, Styrol, Methylstyrol. Vinyltoluol und/oder lissigsäurevinylesler. gebildet ist.

8. Suspensionsentwickler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Monomeres A zu Monomerem B zu Monomo'cm C M) bis 90 : 20 bis 1 : 20 bis 1 beträgt.

9. Suspensionsentwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat außer aus dem Monomeren A mindestens aus einem Monomeren C, bestehend aus Acryl- oder Methacrylsäure oder einem kurzkettigen Alkylester hiervon mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, Styrol, Methylstyrol, Vinyltoluol und/oder Essigsäurevinylester, gebildet ist.

10. Suspensionsentwickler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Monomeres A zu Monomerem C 50 bis 90 :50 bis 10 beträgt.

11. Suspensionsentwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro 1 Gewichtsteil Färbemittel 0,5 bis 10 Gewichtsteil(e) Polymerisat verwendet wird (werden).

Die Erfindung betrifft einen elektrostatographischen Suspensionsentwickler, in dem in einer nicht-wäßrigen Trägerflüssigkeit eines hohen Isolationsvermögens und einer niedrigen Dielektrizitätskonstanten ein Färbemittel, ein Harz und ein Polymerisat enthalten ist

Übliche Suspensionsentwickler für elektrographische oder elektrophotographische Verfahren erhält man durch Dispergieren eines Toners aus im wesentlichen Ruß, einem organischen Pigment oder organischen Farbstoff und einem synthetischen oder natürlich vorkommenden Harz, z. B. einem Acrylharz, einem phenolmodifizierten Alkydharz, Kolophonium oder einem synthetischen Kautschuk, unter Zusatz eines Polaritätssteuerstoffes, z. B. Lecithin, einer Metallseife, Leinsaatöl oder einer höheren aliphatischen Carbonsäure, in einer Trii rflüssigkeit hohen Isolationsvermögcns und niedriger Dielektrizitätskonstante z. B. einem aliphatischen Erdölkohlenwasserstoff. Toner des beschriebenen Typs werden auf einem latenten elektrostatischen Bild in der Oberflächenschicht eines elektrophotographischen oder elektrographischen Aufzeichnungsmaterials entsprechend der Ladung (des latenten Bildes) während der Entwicklung infolge Elektrophorese abgelagert und bilden nach dem Fixieren eine Bildkopie. Nachteilig an den üblichen bekannten Suspensionsentwicklern ist jedoch, daß darin enthaltene Harze und/oder Polaritätssteuerstoffe in die Trägerflüssigkeit diffundieren und dadurch die Polarität verwaschen. Dies führt zu unscharfen Bildkopien infolge Verschlechterung der Bildkonzentration und Fixierbarkeit und zu einer Erhöhung der Flecken auf dem Bildhintergrund. Darüber hinaus können übliche bekannte Toner, sofern sie einmal zusammengeballt oder miteinander verbakken sind, nicht mehr redispergiert werden. Folglich bereitet ihre Wiederverwendung Schwierigkeiten. Aufgrund dieser geschilderten Nachteile eignen sich schließlich die üblichen bekannten Suspensionsentwickler nicht zur Verwendung beim Offsetdrucken oder bei Übertragungsverfahren, z. B. bei der Ladungs- oder Druckübertragung· oder bei magnetischen Übertragungsverfahren.

Die DE-OS 21 65 458 beschreibt einen Suspensionsentwickler, der zum Entwickeln elektrophototgraphischcr Aufzeichnungsmaterialicn dient, beim dem in einer Trägerflüssigkeit mit einem Harzüberzug (bestehend aus einem einen zyklisierten Kautschuk enthaltenden Mischpolymeren, einem einen zyklisierten Kautschuk nrbst einem bestimmten Mischpolymeren enthal-

tenden Pfropfmischpolymeren oder einem zyklisierten Kautschuk nebst einem bestimmten Pfropfmischpolymeren und/üder einem bestimmten Mischpolymeren) versehene und aus Pigment- oder Famstoffpartikeln bestehende Tonerteilchen gleichmäßig dispergiert sind. Die Trägerflüssigkeit enthält vorzugsweise eine beträchtliche Menge an einem aromatischen Lösungsmittel. Aromatische Lösungsmittel zeigen jedoch den Nachteil, daß sie stark toxisch und verhältnismäßig leicht brennbar sind und zu Umweltverschmutzungen ι ο führen. Darüberhinaus erhält man bei der Verwendung dieses bekannten Suspensionsentwicklers nach elektrophotographsichen Kopierverfahren eine verbesserungsbedürftige prozentuale Übertragung und Bilddichte. Entsprechendes gilt auch für den Suspensionsentwickler nach der DE-PS 12 66 645. Diese Patentschrift befaßt sich mit einem elektrophotographischen Suspensionsentwickler aus einer Trägerflüssigkeit mit einem KB-Wert (Kauri-3utanol-Wert) von weniger als 28, wenigstens einem Toner, der zumindest einen Kunst- :■·■ stoff und einen Farbstoff oder ein Pigment enthält, gegebenenfalls einem Bindemittel und einem Fixiermittel, wobei der Toner als Kunststoff einen in der Trägerflüssigkeit unlöslichen oder schwerlöslichen, hydrierten Kolophoniumester enthält. r>

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen elektrostatographischen Suspensionsentwickler so zu verbessern, daß er bei einem Übertragungsverfahren Bilder verbesserter Bilddichte bei hoher prozentu?lcr Übertragung des Toners auf das κι Bildempfangsmaterial gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Suspensionsentwickler der eingangs genannten Art mindestens ein natürlich vorkc.nmendes Harz und/oder ein mit einem Naturharz modifiziertes r> wärmehärtbares Harz sowie ein Polymerisat enthält, das im wesentlichen aus mindestens einem Monomeren A, das das Harz zu lösen vermag und der Formel

CH₂=C

R'

entspricht, in der R Wasserstoff oder eine Methylgruppe und R'-COOC„H₂„,i oder -OC_nH_2n+, bedeuten, wobei η eine ganze Zahl von 6 bis 20 darstellt, gebildet ist, und die Trägerflüssigkeit einen aliphatischen Erdölkohlenwasserstoff darstellt, der das Harz praktisch nicht löst.

Unter der Angabe, daß die nicht-wäßrige Trägerflüssigkeit einen aliphatischen Erdölkohlenwasserstoff darstellt, der das Harz »praktisch nicht löst« soll hier verstanden werden, daß das Harz »vollständig unlöslich« oder »kaum löslich« ist.

Sofern ist einem Suspensionsentwickler die angegebenen Bestandteile enthalten sind, kann er nach sämtlichen üblichen Verfahren oder in später noch erläuterten Verfahren hergestellt worden sein.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des erfinclungsgemäßen Suspensionsentwickler besieht in der Zubereitung einer Dispersion des genannten Polymerisats und anschließender Zugabe des Pigments oder Färbemittels.

Bei der Zuberitung einer Dispersion des betreffenden Polymerisats, die den Toner eines Suspensionsentwickler gemäß der Erfindung bildet, wird das in einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel praktisch unlösliche Harz dispergiert oder suspendiert, worauf das Monomere polymerisiert wird. Solange man diesen Vorschriften folgt, kann man die sonstigen Bedingungen auf verschiedenste Weise modifizieren. So kann man beispielsweise die Polymerisation des betreffenden Monomers durch tropfenweisen Zusatz einer durch Auflösen des Harzes in dem Monomeren erhaltenen Monomerenlösung zu dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel bewerkstelligen. Man kann auch etwas nicht-wäßriges Lösungsmittel zu der Monomerenlösung zusetzen und dabei die Polymerisation in Gang setzen. Schließlich kai:.i man die Polymerisation auch direkt in Abwesenheit des nicht-wäßrigen Lösungsmittels durchführen und dann das gebildete Polymerisat in dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel dispergieren.

Schließlich kann die Dispersion auch noch wachsartige Substanzen oder Polyolefine eines Erweichungspunkts im Bereich von 60° bis 130°C enthalten, in diesem Falle werden die genannten Substanzen der Monomerenlösung vor der Polymerisation doer im Laufe der Polymerisation oder der gebildeten Dispersion nach der Polymerisation zusetzen. Durch den Zusatz läßt sich die Dispergierbarkeit verbessern.

Die Polymerisationsäedingungen können sehr verschieden sein. Wenn man durch Erwärmen polymerisiert, ist es zweckmäßig, dies in Gegenwart eines üblichen Polymerisationsanspringmittels, wie Benzoylperoxid oder Azobisisobutyronitril, in einer Monomerenlösung oder dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel bei einer Temperatur von zweckmäßigerweise 70° bis 110⁰C, vorzugsweise 80° bis 100" C, durchzuführen.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die in nicht-wäßrigen Lösungsmitteln praktisch unlöslichen Harz und die die Ausgangsmaterialicn bildenden Monomeren entweder alleine oder in Mischung aus zwei oder mehrere '· zum Einsatz gelangen können.

Auf diese Weise erhält man eine Dispersion mit einem in dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel praktisch unlöslichen Harz und einem zur Solvatation mit dem nicht-wäßrigen Lösungsmitteln fähigen Polymerisat. Vermutlich dient das in dieser Dispersion enthaltene Harz als Dispersionsstabilisator, während das in der Dispersion enthaltene Polymerisat — obwohl von der Art und Menge des verwendeten Polymerisats und den Polymerisationsbedingungen, d. h. der Temperatur, der Art, Weise und Stärke des Rührens und den Kühlbedingungen, abhängig — gleichzeitig als Dispersionsstabilisator, Polaritätssteuerstoff und Fixiermittel wirkt. Die Wirksamkeit und Wirkungsweise des Harzes und Polymerisats in dem Suspensionsentwickler lassen sich durch Mitverwendung der genannten wachsartigen Substanzen oder Polyolefine oder sonstigen Monomeren des später beschriebenen Typs variieren. Im Falle, daß das Harz und Polymerisat zusammen mit einem Wachs oder Polyolefin verwendet werden, werden diese Substanzen im Polymerisationssystem beim Abschrekkcn in Form feiner Teilchen voneinander getrennt. Zum Zeitpunkt der Trennung werden sie an das Polymerisat adsorbiert und dispergiert. Hierdurch lassen sich einerseits die Dispersionsstabilität des Toners und die Redispergierbarkeit der Dispersion stärker verbessern, andererseits kann man die Viskosität des dispergierten Toners und dessen Teilchengröße steuern. Letztlich erhält man somit einen stabilen Toner, der hochkontrastreiche Bilder zu liefern vermag.

In dem genannten nicht-wäßrigen Lösungsmittel praktisch unlösliche und erfindungsgemäß verwendbare Harze sind natürlich vorkommende Harze, wie Estergummis und gehärtetes Kolophonium, sowie naturharzmodifizierte wärmehärtbare Harze, wie naturharzmodifiziertes Maleinharz, naturharzmodifiziertes Phenolharz, naturharzmodifiziertes Polyesterharz und naturharzmodifiziertes Pentaerythritharz.

Eine R.ihe derartiger Harze sind im Handel ohne weiteres erhältlich. Beispiele hierfür sind:

1. Naturharz(kolophonium)modifizierte Maleinharze: Ein kolophoniummodifiziertes Maleinharz eines Erweichungspunktes von 110 bis 12O⁰C und einer Säurezahl von 33 bis 38, eines Erweichungspunktes von 110 bis 120° und einer Säurezahl von 35 bis 45 und eines '⁵ Erweichungspunktes von 110 bis 115° C und einer Säurezahl von 185 bis 205.

2. Naturharz(kolophonium)modifizierte Phenolharze: Kolophoniummodifiziertes Phenolharz eines Erweichungspunktes von 155 bis 170"C und einer Säurezahl von 15 bis 25.

3. Naturharz(kolophonium)modifizierte Pentaerythritharze:

Naturharz-modifiziertes Pentaerythritharz eines Erweichungspunktes von 80 bis 90° C und einer Säurezah! von 15 bis 25° sowie ein kolophoniummodifiziertes Pentaerythritharz eines Erweichungspunktes von 117 bis 127° C und einer Säurezahl von 25 oder weniger.

4. Naturharz(kolophonium)modifizierte Polyesterharze.

5. Estergummis.

6. Gehärtetes Kolophonium.

Beispiele für zur Bildung der durch nicht-wäßrige Lösungsmittel solvatisierbaren Polymerisate und zum js Auflösen der genannten Harze fähige, erfindungsgemäß verwendbare Vinylmonomere A sind die Stearyl-, Lauryl-, 2-Äthylhexyl- oder Hexylester der Acryl- oder Methacrylsäure, Methacrylsäurecetylester oder Methacrylsä.reoctylester.

Das Monomere A kann bei der Polymerisation mit mindestens einem Monomeren B, bestehend aus Acryl- oder Methacrylsäureglycidylester, Acrylsäurepropylenglykolmonoester, Methacrylsäurepropylenglykolester, Methacrylsäurehydroxyäthylester, Acrylnitril 4: oder Methacryinitril, gemischt /erden. Die Monomeren B werden dem Monomeren A vor deren Polymerisation oder dem Polymerisat nach der Polymerisation des Monomeren A zugesetzt, wobei in jedem Falle eine Copolymerisation erfolgt. Die Monomeren B lösen die in nicht-wäßrigen Lösungsmitteln praktisch unlöslichen Harz«?, wenn jedoch ein Monomeres B alleine polymerisiert wird, ist das gebildete Polymerisat durch das nicht-wäßrige Lösungsmittel nichtsolvatisierbar. Das Gewichuverhältnis Monomeres A zu Monomerem B sollte 70 bis 99 : 30 bis 1 betragen.

Erfindungsgemäß können das Monomere A oder eine Mischung aus dem Monomeren A und dem Monomeren B mit mindestens einem weiteren Monomeren C, bestehend aus Acryl- oder Methacrylsäure, einem _b0 kurzkettigen Alkylester hiervon mil I bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, Styrol, Methylstyrol, Vinyltoluol oder Fssigsäurevinylester, gemischt werden. Die Monomeren C werden der Mischung aus Monomerem A und Monomerem B vor der Polymerisation derselben oder *,-, clem gebildeter. Polymerisat nach der Polymerisation der Monomeren Λ und Monomeren B zugesetzt. Die Monomeren C vermögen ebenso wie die Monomeren B.

das in dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel praktisch unlösliche Harz zu lösen, wenn jedoch das Monomere C alleine polymerisiert wird, ist das gebildete Polymerisat von dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel nicht solvatisierbar. Bei gemeinsamer Verwendung des Monomeren C und des Monomeren A beträgt das Gewichtsverhältnis Monomeres A zu Monomerem C 50 bis 90 :50 bis 10. Bei gemeinsamer Verwendung des Monomeren C mit den Monomeren A und B beträgt das Gewichtsverhältnis Monomers A zu Monomerem B zu Monomerem C zweckmäßigerweise 60 bis 90 :20 bis 1 :20 bis 1.

Das Gewichtsverhältnis von in den nicht-wäßrigen Lösungsmitteln praktisch unlöslichem Harz zu Monomerem A oder einer Mischung aus Monomerem A und Monomerem B und/oder Monomerem C beträgt 5 bis 50 :50 bis 95.

Geeignete nicht-wäßrige Lösungsmittel sind übliche Trägerflüssigkeiten, nämlich aliphatische Erdölkohlenwasserstoffe hohen Isolationsvermögens, d. h. eines hohen elektrischen Widerstand":·· von über 10⁹ß · cm, und niedriger Dieiekirizilätskornante, d.h. einer Dielektrizitätskonstante von unter 3. Derartige Trägerflüssigkeiten sind im Handel erhältlich.

Geeignete Färbemittel sind beispeilsweise Pigmente oder Farbstoffe, nämlich

RuB(C. I. Nr. 77 266),

ölblau(C. I. Nr. 61555),

Alkaliblau (C. I. Nr. 42 750),

Phthalocyaninblau (C. I. Nr. Ί·', 160),

Phthalocyaningrün,(C. I. Nr. 74 260
oder 42 040),

Spirit Black (C. I. Nr. 50 415),

ölviolett(C. I. Nr. 60 725),

Benzidingelb(C. I. Nr. 21 090 oder 21 100),

Methylorange (C. I. Nr. 13 025),

Brilliant Carmine (C. I. Nr. 15 850) oder

Echtrot (C. I. Nr. 15 865),

Methylviolett.

Das Gewichtsverhältnis Polymerisat zu Färbemittel ist nicht besonders kritisch- bezogen auf 1 Gewichtsteil Färbemittel, d. h. Pigment oder Farbstoff, sollte(n) 0,5 bis 10 Gewichtsteil(e) Polymerisat verwendet werden.

Erfindungsgemäß verwendbare Handelsübliche wachsartige Substanzen oder Polyolefine sind beispielsweise:

Polyäthylen, wie zum Beispiel ein Polyäthylen eines Erweichungspunktes von 115°C und eines Molekulargewichts von 1500 niedrig-molekulares Polyäthylen eines Erweichungspunktes von 107⁰C oder 108°C, sowie Wachse (Paraffinwachse) mit Erweichungspunkten in den Grenzen von 60 bis 110°C.

Im folgenden wird die Zubereitung von erfinduiigsgemäßen Polymerisatdispersionen näher erläutert.

Herstellungsbcispiel 1

300 g aliphatischer Kohlenwasserstoff (Kp 177-188⁰C) werden in einen 1,61 fassenden und mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Rückflußkühler ausstatteten Dreihalskolben eingefüllt und auf eine Temperatur bis zu 90⁰C erwärmt. Ferner werden 80 g eines Kölöphoniummodifizieften Phenolharzes mit einem Erweichungspunkt 'on 155° bis I7O°C und einer Säurezahl von 15-25 in 200 g Methacrylsäure-2-äthylhexylester gelöst, worauf die erhaltene Lösung mit 2 g /* /obisisobutyronitril versetzt wird. Das erhaltene Gemisch wird tropfenweise innerhalb von 4 h in den Dreihalskolben eingeführt, um eine Polymerisation durchzuführen. Nach weiterem rinuiindieen

Rühren erhält man eine l'olymcrisatdispcrsion eines Feststoffgehalts von 48.3%

Herstellungsbeispiel 2

Der Dreihalskolben des Herstellungsbeispiels 1 wird mit 300 g [sooetan beschickt, worauf der Kolbeninhalt auf eine Temperatur bis zu 90"C erhitzt wird. Ferner werden 50 g kollophoniummodifiziertes Maleinharz (Erweichungspunkt: 110-120⁰C; Säurezahl: 35-45 in 20i g Methacrylsäurestearylester gelöst, worauf die erhaltene Lösung mit 2 g Benzoylperoxid versetzt wird. Das erhaltene Gemisch wird tropfenweise innerhalb von 2,5 h in den Dreihalskolben eingetragen, um eine Polymerisation durchzuführen. Nach dem Eintragen wird noch etwa 11 h lang gerührt, wobei man eine Polymerisatdispersion eines Fcststoffgehalts von 46,8% erhält.

Hersteiiungsbeispiei i

400 g aliphatischer Kohlenwasserstoff (Kp: 188-208°C) werden in den Dreihalskolben des Herstellungsbeispiels I gefüllt und auf eine Temperatur bis zu 90°C erhitzt. Ferner werden 80 g kollophoniummodifiziertes Pentaerythritharz (Erweichungspunkt: 80 —90⁰C; Säurezahl: 15 — 25) in einem Monomerengemisch aus 18 g Methacrylsäureglycidylester und 100 g Methacrylsäurelaurylester gelöst, worauf die erhaltene Lösung mit 2 g Benzoylperoxid gemischt wird. Dann wird das erhaltene Gemisch tropfenweise innerhalb von 4 h in den Dreihalskolben eingetragen, um eine Polymerisation durchzuführen. Nach beendeter Polymerisation erhält man eine Polymerisatdispersion eines Feststoffgehalts von 40%.

Herstellungsbeispiel 4

Herstellungsbeispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch 25 g Polyäthylen (Erweichungspunkt: 115°C;MG: 1500) in 300 g aliphatischem Kohlenwasserstoff (Kp.: 177-188°C) gelöst und der auf eine Temperatur von 9O⁰C erhitzte Dreihalskolben nach beendeter Polymerisation mit Kühlwasser abgeschreckt werden. Man erhält eine Polyäthylen enthaltende Polymerisatdispersion eines Feststoffgehalts von 47,1 Vo.

Herstellungsbeispiel 5

Herstellupgsbeispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch in das Polymerisationssystem nach beendeter Polymerisation ein Paraffinwachs eines Erweichungspunkts von 8O⁰C eingetragen wird. Das Praffinwachs wird durch Erwärmen des Polymerisationssystems auf bis zu 90⁰C gelöst, worauf das Ganze gründlich gerührt und schließlich der Dreihalskolben mit Leitungswasser abgeschreckt wird. Man erhält eine Paraffinwachs enthaltende Polymerisatdispersion eines Feststoffgehalts von 35%.

Hersteiiungsbeispiei 6

300 g Isooctan werden in den Dreihaiskolben des Hersteliungsbeispiels 1 eingefüllt und auf eine Temperatur bis zu 9O⁰C erhitzt. Ferner werden 100 g kollophoniummodifiziertes Maleinharz (Erweichungspunkt: 110-115°C. Säurezahl: 185-205) in einem Monomerengemisch aus 200 g Methacrylsäure-2-äthylhexylester und 10 g Methacrylsäureglycidylester gelöst, worauf die erhaltene Lösung mit 2 g Benzoylperoxid gemischt wird. Anschließend wird das erhaltene Gemisch tropfenweise innerhalb von 3 h in den Dreihalskolben eingetragen, um eine Polymerisation durch/ufüren. Zur Beendigung der Umsetzung wird der Drethalskolben 3 h lang bei der angegebenen Temperatur gehalten und dann mit I g Lauryldimethacrylat und 3 g Methacrylsäure beschickt. Hierauf wird bei einer Temperatur von 90"C 18 h lang eine Reaktion ablaufen gelassen. Nach Zugabe von 500 g Isooctan zu dem Reaktionssystem und weiterer tropfenweiser Zugabe einer Mischung aus 50 g Methacrylsäuremethylester und 3 g Benzoylperoxid innerhalb von 3 h und 5stündiger anschließender Umsetzung erhält man eine Polymerisatdispersion.

Herstellungsbeispiel 7

Herstellungsbeispiel 6 wird wiederholt, wobei jedoch den 500 g Isooctan 30 g niedrig-molekulares Polyäthylen (Erweichungspunkt: 108⁰C) zugesetzt und der auf eine Temperatur von bis zu 90⁰C erhil/te Drnihnlsknlben nach beendeter Umsetzung mit Leitungswasser abgeschreckt werden. Hierbei erhält man eine polyäthylenhaltige Polymerisatdispersion.

Hersteiiungsbeispiei 8

300 g aliphatischer Kohlenwasserstoff (Kp.: 146-17O⁰C) werden in den Dreihalskolben des Herstellungsbeispiels 1 eingefüllt und auf eine Temperatur von bis zu 90⁰C erhitzt. Ferner werden 50 g kollophoniummodifiziertes Pentaerythritharz (Erweichungspunkt: 117-127°C; Säurezahl: <25) in 200g Methacrylsäurestearylester gelöst. Die erhaltene Lösung wird innerhalb von 4 h in den Dreihtilskolben eintropfen gelassen, worauf 15 h lang bei einer Temperatur von 90⁰C polymerisiert wird. Dann werden 500 g des oben genannten Kohlenwasserstoffs sowie tropfenweise innerhalb von 3 h bei einer Temperatur von 90⁰C eine Mischung aus 50 g Methacrylsäuremethylester und 4 g Azobisisobutyronitril zugesetzt. Hierbei wird die Umsetzung beendet. Man erhält eine Polymerisatdispersion mit einem Feststoffgehalt von 28,4%.

Herstellungsbeispiel 9

Herstellungsbeispiel 8 wird wiederholt, wobei jedoch 300 g aliphatischer Kohlenwasserstoff (Kp.: 146- 170°C) mit 30 g niedrig-molekularem Polyäthylen (Erweichungspunkt: 107°C) versetzt werden. Hierbei erhält man eine polyäthylenhaltige Polymerisatdispersion.

Herstellungsbeispiel 10

Herstellungsbeispiel 8 wird wiederholt, wobei jedoch bei der Umsetzung die 50 g Methacrylsäuremethylester weggelassen werden. Hierbei erhält man eine Polymerisatdispersion.

Herstellungsbeispiel 11

Nach dem Beschicken des Dreihalskolbens von Beispiel 1 mit 70 g Methacrylsäurelaurylester und 10 g Methacrylsäureglycidylester werden in dem Kolbeninhalt 20 g kollophoniummodifiziertes Maleinharz (Erweichungspunkt: 110-120°C; Säurezahl: 33-38) gelöst. Die erhaltene Lösung wird auf eine Temperatur bis zu 90° C erhitzt, worauf 1,5 g Benzoylperoxid zugesetzt werden. Narh 8stündiger Polymerisation und anschließender Zugabe von 100 g aliphatischen Kohlenwasserstoff (Kp.: 177 - 188° C) erhält man eine Polymerisatdispersion mit einem Feststoffgehalt von 50%.

Herstellungsbeispiel 12

200 g des gemäß Herstellungsbeispiel 11 erhaltenen Polymerisats werden mit 15 g Methacrylsäure versetzt, worauf 15 h lang bei einer Temperatur von 9O⁰C polymerisiert wird. Hierbei erhält man eine Polymeri-'., (dispersion mit einem Feststoffgehalt von 54%.

Herstellungsbeispiel 13

Nach Zugabe von 200 g aliphatischen Kohlenwasserstoff (Kp.: I 77 - 188⁰C) zu 200 des gemäß Herstellungsbeispiel 12 erhaltenen Polymerisats und Erhitzen der Mischung auf eine Temperatur bis zu 90⁰C werden 50 g eines handelsüblichen niedrig-molekularen Polyäthylens (Erweichungspunkt: 105⁰C) zugesetzt. Nach dem Lösen des niedermolekularen Polyäthylens wird der Kolben mit Leitungswasser abgeschreckt, wobei i

man eine

FeststoffiZCh

erhält.

Herstellungsbeispiel 14

Herstellungsbeispiel 12 wird wiederholt, wobei jedoch die 12 g Methacrylsäure weggelassen werden. Hierbei erhält man eine Polymerisatdispersion eines Feststoffgehalts von 48%.

Die in der geschilderten Weise hergestellten Polymerisatdispersionen besitzen folgende Vorteile:

1. Ihre Zubereitung ist einfach, wobei man in jedem Falle und reproduzierbar eine gleichmäßige Dispersion erhält.

2. Das dispergierte Polymerisat besitzt in der Regel eine geringe Teilchengröße sowie eine hervorragende Dispersionsstabilität, Ladungssteuerbarkeit und Fixierbarkeit.

Zur Zubereitung eines Suspensionsentwicklers gemaß der Erfindung kann man ein durch Dispergieren von 0,1 bis 10 Gewichtsteil(en) eines Pigments oder Farbstoffs pro I Gewichtsteil (Feststoffgehalt) einer in der geschilderten Weise zubereiteten Polvmerisatdispersion in einer geeigneten Menge einer Trägerflüssigkeit, die mit dem verwendeten nicht-wäßrigen Lösungsmittel identisch ist, mittels einer Dispergiervorrichtung, z. B. einer Kugelmühle, erhaltenes Tonerkonzentrat mit einer gegebenen Menge Trägerflüssigkeit verdünnen.

Ein in der geschilderten Weise erhaltener Suspensionsentwickler besitzt aufgrund der Eigenschaften der betreffenden Polmerisatdispersionen eine Reihe von Vorteilen. Diese sind:

1. Da die Trägerflüssigkeit mit dem Dispersionsmedium für die Polymerisatdispersion identisch ist, läßt sich in kurzer Zeit eine wirksame Dispersion gewährleisten. Wenn ferner das Tonerkonzentrat mit der Trägerflüssigkeit verdünnt und in dieser dispergiert wird, lassen sich diese Maßnahmen rasch ohne Auftreten des sogenannten »Lösungsmittelschocks« durchführen.

2. Im Laufe der Zeit findet kaum eine Trennung des Polymerisats von den Tonerteilchen statt, so daß der Entwickler über lange Zeit hinweg stabil bleibt,

3. An der Oberfläche der Pigment- oder Farbstoffteilchen haftet eine Menge Polymerisat. Gleichzeitig ist in der Trägerflüssigkeit auch freies Polymerisat enthalten. Da das Polymerisat als solches entsprechend der elektrischen Ladung eines iaienien elektrostatischen Büdes elektrophoresefähig ist und am Bildaufbau teilnimmt, erhält man in jedem Falle ein gut fixierbares Bild.

4. Aus den unter J. genannten Gründen eignet sich ein Suspensionsentwickler gemäß der Erfindung zum Offsetdrucken.

5. Da ein Suspensionsentwickler gemäß der Erfindung sowohl gut übertragbar als auch gut fixierbar ist, eignet er sich als Entwickler für Übertragungsverfahren, z. B. einer Ladungs- oder Druckübertragung oder zur Durchführung eines magnetischen Übertragungsverfahrens.

Die iolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

Beispiel I

Durch 48stündiges Dispergieren einer Mischung der folgenden Zusammensetzung:

Polymerisatdispersion des

Herstellungsbeispiels 1

(Feststoffgehalt: 48,3%) 20 g

RuB(C. I. Nr. 77 266) 2 g

RuB(C. I. Nr. 50 415) Ig

aliphatischer Kohlenwasserstoff

(Kp.: 146-17O⁰C) 100 g

in einer Kugelmühle wird ein Tonerkonzentrat zubereitet. 8 g des erhaltenen Tonerkonzentrats werden in 2 I des genannten Kohlenwasserstoffs dispergiert, wobei ein Suspensionsentwickler erhalten wird.

Wird auf einem handelsüblichen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial mit einer Zinkoxid/Bindemittel-Schicht in üblicher bekannter Weise ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt und dieses mit dem erhaltenen Suspn nsionsentwickler entwickelt, erhält man eine Bildkopie einer Dichte von 1,25 und einer besseren Fixierbarkeit als mit üblichen Suspensionsentwicklern.

Wird der in der geschilderten Weise zubereitete Entwickler 7 Tage lang bei einer Temperatur von 50°C einem verschärften Abbautest unterworfen, um die Stabilität des Toners zu prüfen, zeigt es sich, caß praktisch keine Stabilitätsbeeinträchtigung stattfindet.

Beispiel 2

Durch 28stündiges Dispergieren einer Mischung der folgenden Zusammensetzung:

Polymerisatdispersion des

Herstellungsbeispiels 2

(Feststoffgehalt: 46,8%) 50 g

RuB(C. I. Nr. 77 266) 10 g

aliphatischer Kohlenwasserstoff

(Kp.: 177- 188'C) 150 g

in einer Kugelmühle wird ein Tonerkonzentrat zubereitet. 15 g des erhaltenen Tonerkonzentrats werden in 2 I des genannten Kohlenwasserstoffs dispergiert. wobei ein elektrostatographischer Suspensionsentwickler erhalten wird.

Wird nach einem üblichen Verfahren unter Verwendung des erhaltenen Suspensionsentwicklers auf einer handelsüblichen elektrophotographischen Offsetdruckplatte vom Naßtyp ein Bild erzeugt und die erhaltene Offsetdruckform nach dem Hydrophilisieren zu Druckzwecken verwendet, erhält man scharfe Drucke. Insbeosndere in den Bildbezirken der Offsetdruckform häfiei die Druckfarbe aufgrund der überragenden oieophilen Eigenschaften des Toners hervorragend, so daß die Bilddichte der Drucke über 13 liegt. Aufgrund der hervorragenden Fixierbarkeit des Toners lassen sich

mit der erhaltenen Offsetdruckform mehr als 10 000 Drucke herstellen.

Beispiel 3

Durch 48stündigei Dispergieren einer Mischung der folgenden Zusammensetzung:

Polymerisatdispersion des
Herstellungsbeispiels 3

(F'eststoffgehalt:40%) 50 g

FdO₄ ing

aliphatischcr Kohlenwasserstoff
(Kp.: 146- 170"C) 100 g

in einer Kugelmühle erhält man ein Tonerkonzentrat. 30 g des erhaltenen Tonerkonzentrats werden in 2 I des genannten Kohlenwasserstoffs suspendiert, wobei ein elektrostatographischer Suspensionsentwickler zur

VprwAnHtino hpi ptnpm mairnpticrjion I IKprlronitnnciiAr.

fahren erhalten wird.

Werden mit einem handelsüblichen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial ein latentes elektrostatisches Bild hergestellt, dieses mit dem in der geschilderten Weise zubereiteten elektrostatographischen Suspensionsentwickler entwickelt, auf das entwikkelte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial ein Bildempfangsmaterial aus Papier gelegt und von der Papierseite her auf das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial magnetische Kräfte einwirken gelassen, werden etwa 90% des Tonerbilds auf das Bildempfangsmaterial übertragen.

Beispiel 4

Durch 50stündiges Dispergieren einer Mischung der folgenden Zusammensetzung:

Polymerisatdispersion des	40 g
Herstellungsbeispiels 8	2,0 g
(Feststoffgehalt: 28,4%
Microlith Blue (C. I. Nr. 1 842 770)	100 g
handelsüblicher aliphatischer	5.0 g
Kohlenwasserstoff
RuB(C. I. Nr. 77 266)

in einer Kugelmühle erhält man ein Tonerkon/entrat. Durch Dispergieren von 10 g des erhaltenen Tonerkonzentrats in 2 I handelsüblichem Kohlenwasserstoff wird ein zum elektrostatischen Übertragen geeigneter negativ geladener Suspensionsentwickler zubereitet.

Werden auf einer elektrophotographischen Platte aus Selen ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt, dieses mit dem erhaltenen Suspensionsentwickler entwickelt und eine Ladungsübertragung auf ein Bildempfangsmaterial aus Papier durchgeführt, beträgt das Übertragungsverhältnis etwa 75%. Das erhaltene Übertragungsbild besitz! eine hervorragende Fixierbarkeit und einen hohen Kontrast.

Beispiel 5

Durch 15stündiges Dispergieren einer Mischung der folgenden Zusammensetzung:

Polymerisatdispersion des
Herstellungsbeispiels 13
(Feststoffgehalt: 31%)
RuB (C. ί. Nr. 77 266)
aliphatischer Kohlenwasserstoff
(Kp.: 146-170° C)

in einer Zerreibvorrichtung erhält man ein Tonerkon-/rntrat. Durch Dispergieren von 10 g des erhaltener. 'Κ erkonzentrats in 2 1 des genannten Kohlenwasserstoffs wird ein elektrostatographischer Suspensionsentwickler zubereitet.

Wird der erhaltene Suspensionsentwickler zum Entwickeln einer nt einem handelsüblichen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial vom Naßtyp hergestellten Offsetdruckform verwendet und diese nach dem Hydrophilisieren zu Druckzwecken verwendet, lassen sich mehr als 10 000 Drucke ebenso hohen Kontrasts wie die Drucke des Beispiels 2 herstellen.

Beispiel 6

Durch 5stündiges Dispergieren einer Mischung der folgenden Zusammensetzung:

Polymerisatdispersion des
Herstellungsbeispiels 1

(Feststoffgehalt: 48,3%) 120 g

polyäthylenhaltige Polymerisatdispersion des Herstellungsbeispiels 9 IiOg
Microlith Blue

(Γ. I. Nr. 1 842 770) 50 g

Microlith Black CT

(C. 1.Nr. 77 266) 115 g

aliphatischer Kohlenwasserstoff
(Kp.:177-188°C) 1120 g

in einer mit 28 Upm umlaufenden Zerreibvorrichtung erhält man ein Tonerkonzentrat. Durch Dispergieren von 10 g des erhaltenen Tonerkon/entrats in 1.5 I des genannten aliphatischen Kohlenwasserstoffs wird ein positiv geladener Suspensionsentwickler zubereitet.

Werden aus einem organischen Halbleiter bestehende lichtempfindliche Platten mit einem elektrostatischen latenten Bild versehen, dieses mit dem in der geschilderten Weise zubereiteten Suspensionsentwickler entwickelt und eine Druckübertragung des entwikkelten Bildes durchgeführt, lassen sich etwa 80% des Toners auf das Bildempfangsmaterial übertragen. Das Übertragungsbild besitzt eine Bilddichte von 1.2 und eine hervorragnede Fixierbarkeit.

Vergleichsbeispiel

Um die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Suspensionsentwicklers im Hinblick auf den nach der DE-OS 2165 458 bekannten nachzuweisen, wurden Bilder mittels einer im Handel erhältlichen elektrophotographischen Kopiermaschine übertragen, wobei ein Übertragungsschritt eingeschlossen war. Die Entwicklung der Bilder erfolgte mit dem Suspensionsentwickler des Beispiels 1 (Erfindung) und des Beispiels 1 der genannten DE-OS, um diese beiden Entwickler bezüglich der Bilddichte und der prozentualen Übertragung zu vergleichen. Die erhaltenen Ergebnisse werden nachfolgend wiedergegeben.

Entwickler

Bilddichte

Prozentuale Übertragung

	Erfindung	!.2	70
120 g	DE-OS 2165 458	0,7	54
15 g

1100g

Die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Suspensionsentwicklers ist ohne weiteres erkennbar.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrostatographischer Suspensionsentwickler, in dem in einer nicht-wäQrigen Trägerflüssigkeit eines hohen Isolationsvermögens und einer niedrigen Dielektrizitätskonstanten ein Färbemittel, ein Harz und ein Polymerisat enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens ein natürlich vorkommendes Harz und/oder ein mit m einem Naturharz modifiziertes wärmehärtbares Harz sowie ein Polymerisat enthält, das im wesentlichen aus mindestens einem Monomeren A, das das Harz zu lösen vermag und der Formel