DE3119044C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Toner für die Entwicklung von latenten
elektrostatischen Bildern, die beispielsweise durch Elektrophotographie,
elektrostatisches Vervielfältigen bzw. Drucken und
elektrostatisches Aufzeichen erzeugt worden sind.
Im allgemeinen wird ein Toner, d. h. ein feinkörniges Bindemittelharz,
das z. B. mit einem Färbemittel versetzt ist, zum Entwickeln
von sichtbaren Tonerbildern aus latenten elektrostatischen Bildern
verwendet. Beispielsweise werden Toner aus Styrol-Butadien-
Mischpolymerisat in der DE-OS 25 06 086 und Toner auf der Basis
von Epoxyharzen in der EP-A-00 35 573 beschrieben.
Die auf diese Weise entwickelten Tonerbilder
müssen auf ihrem Träger (ihrer Unterlage) fixiert werden. Es sind
bereits verschiedene zu diesem Zweck geeignete Fixierverfahren
bekannt, unter denen insbesondere das Wärmefixierverfahren vom
Kontakt-Typ bevorzugt ist, in dem eine heiße Walzenfixiereinrichtung
oder dgl. verwendet wird, da es dem Wärmefixierverfahren vom
Nicht-Kontakt-Typ, in dem eine heiße Plattenfixiereinrichtung
oder dgl. verwendet wird, überlegen ist wegen des höheren thermischen
Wirkungsgrades des ersteren und insbesondere wegen der
damit erzielbaren hohen Fixiergeschwindigkeit.
Zur Herstellung eines Toners, der nach dem Wärmefixierverfahren
vom Kontakt-Typ fixiert werden kann, ist es, wie angenommen
wird, bevorzugt, das Bindemittelharz des Toners so zu formulieren,
daß es sowohl aus einem Polymerbestandteil mit einem
niedrigeren Molekulargewicht, der dem Toner ein positives
Erweichungsvermögen bei einer erhöhten Temperatur zum Fixieren
verleiht, als auch aus einem Polymerbestandteil mit einem
höheren Molekulargewicht, der erforderlich ist, um das Offset-
Phänomen zu verhindern, das aus dem partiellen Kleben des
Toners an der Oberfläche der heißen Walze resultiert, besteht.
So ist beispielsweise in der japanischen OPI-Patentpublikation
1 34 652/1975 ein
Toner beschrieben, in dem ein Gemisch von Bestandteilen mit
einem niedrigeren und einem höheren Molekulargewicht aus einem
Styrol/Acryl-Polymeren verwendet wird, während in der japanischen
OPI-Publikation 1 14 245/1979 ein Toner beschrieben wird,
in dem ein Gemisch aus einem Styrol/Acryl-Polymerbestandteil
mit einem niedrigeren Molekulargewicht und einem Styrol/Butadien-
Polymerbestandteil mit einem höheren Molekulargewicht
verwendet wird.
Alle bisher beschriebenen Tonertypen, die einen Polymerbestandteil
mit einem höheren Molekulargewicht, wie er vorstehend
beschrieben worden ist, enthalten, führen jedoch bei ihrer
praktischen Verwendung zu Schwierigkeiten, weil sie wegen ihres
Gehaltes an einem Polymerbestandteil mit einem höheren Molekulargewicht
beispielsweise höhere Erweichungspunkt als diejenigen
aufweisen, die unter Anwendung des Wärmefixierverfahrens
vom Nicht-Kontakt-Typ fixiert werden, bei dem eine heiße
Plattenfixiereinrichtung und dgl. verwendet wird, so daß die
Temperatur der Heizwalze auf einen ziemlich hohen Wert eingestellt
werden muß, was zu Schwierigkeiten führt, beispielsweise
zu einem höheren Energieverbrauch, zu einer längeren
Vorerwärmungszeit und zu einer kürzeren Lebensdauer (Gebrauchsdauer)
der Fixiereinrichtung.
Das Problem dabei ist nun, daß jeder Versuch, die obengenannten
Schwierigkeiten zu überwinden durch entsprechende Auswahl
und Einstellung des Bindemittelharzes in Bezug auf Art, Zusammensetzung
oder Molekulargewicht zur Erzielung eines niedrigeren
Erweichungspunktes, notwendigerweise zu einer Herabsetzung
des Glasumwandlungspunktes des Bindemittelharzes und damit der
unteren Grenze der Temperaturen führt, bei denen der Produkttoner
zusammenklebt, so daß der Toner mehr dazu neigt, zusammenzukleben
und nicht mehr für die Verwendung zur Verfügung zu
stehen bei der Lagerung oder bei der Verwendung in der Entwicklungseinrichtung.
Im Hinblick auf das Zusammenkleben (die Kohäsion)
der Tonerkörnchen beträgt die untere Grenze des Glasumwandlungspunktes,
die für das Bindemittelharz im allgemeinen
als noch zulässig angesehen werden kann, 50°C und vorzugsweise
55°C.
Obgleich es gelungen ist, dem Toner offsetfreie Eigenschaften
zu verleihen durch Verwendung eines Bindemittelharzes, das aus
Polymerbestandteilen mit einem niedrigeren und mit einem höheren
Molekulargewicht besteht, ist es bisher nicht gelungen, einen
Toner zu entwickeln, der zwei gegensätzliche Eigenschaften aufweist,
nämlich gleichzeitig einen niedrigen Erweichungspunkt
und einen hohen Glasumwandlungspunkt. Es ist daher eine Tatsache,
daß keiner der bisher verfügbaren Toner gleichzeitig sowohl
gute Fixiereigenschaften bei Anwednung des Wärmefixierverfahrens
vom Kontakt-Typ als auch kohäsionsfreie Eigenschaften
während der Lagerung aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Toner
für die Entwicklung von latenten elektrostatischen Bildern
bereitzustellen, der einen niedrigen Erweichungspunkt aufweist, so
daß er für das Fixieren bei Anwendung des Wärmefixierverfahrens
vom Kontakt-Typ sehr gut geeignet ist, und der dennoch unterhalb
einer bestimmten kritischen Temperatur, die relativ hoch ist,
nicht zusammenklebt. Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe
gelöst wird durch einen Toner für die Entwicklung eines latenten
elektrostatischen Bildes, der gekennzeichnet ist durch ein Bindemittelharz
und ein darin
dispergiertes Färbemittel, wobei das Bindemittelharz einen
Polymerbestandteil mit einem niedrigeren Molekulargewicht und einen
Polymerbestandteil mit einem höheren Molekulargewicht enthält, wobei
jeder der Polymerbestandteile jeweils aus einem oder mehreren Polymeren
besteht, die ausgewählt werden aus der Gruppe Styrolpolymer, Acrylpolymer
und Styrol/Acryl-Copolymer, die jedoch voneinander verschieden sind, mit
der Maßgabe, daß der Polymerbestandteil mit einem niedrigeren
Molekulargewicht einen Glasumwandlungspunkt von 50°C oder darüber und der
Polymerbestandteil mit dem höheren Molekulargewicht einen
Glasumwandlungspunkt von 65°C oder darunter aufweisen, wobei das gesamte
Polymergemisch einen Glasumwandlungspunkt von 50°C oder darüber und ein
Verhältnis zwischen dem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht und
dem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht von 3,5 oder mehr
aufweist.
Im folgenden wird der Polymerbestandteil mit niedrigerem
Molekulargewicht als "Bestandteil L" bezeichnet und der
Polymerbestandteil mit höherem Molekulargewicht als "Bestandteil H"
bezeichnet.
Die Styrolpolymeren, Acrylpolymeren und Styrol/Acryl-Copolymeren,
die erfindungsgemäß für die Bestandteile L und H verwendet
werden können, können beispielsweise aus den folgenden
Monomeren aufgebaut sein: Styrol, o-Methylstyrol, m-Methylstyrol,
p-Methylstyrol, α-Methylstyrol, p-Äthylstyrol, 2,4-
Dimethylstyrol, p-n-Butylstyrol, p-Dodecylstyrol, p-Methoxystyrol,
p-Phenylstyrol, p-Chlorstyrol, Methylacrylat, Äthylacrylat,
n-Butylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Laurylacrylat,
Stearylacrylat, Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, n-Propylmethacrylat,
n-Butylmethacrylat, tert.-Butylmethacrylat, 2-
Äthylhexylmethacrylat, Laurylmethacrylat, Stearylmethacrylat,
Cyclohexylmethacrylat, 2-Hydroxyäthylmethacrylat, Glycidylmethacrylat,
Dimethylaminoäthylmethacrylat und dgl.. Diese Monomeren
können einzeln verwendet werden oder es können mehrere
von ihnen miteinander gemischt werden unter Bildung einer Polymermischung.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Glasumwandlungspunkt
des erfindungsgemäß verwendeten Bestandteils
H immer bei 65°C oder darunter, vorzugsweise bei 55°C oder
darunter, gehalten werden muß, so daß ein Monomeres oder Monomere,
das (die eine weichere Polymermischung ergeben, in
einem höheren Mengenanteil verwendet werden muß (müssen). Der
Glasumwandlungspunkt der einzelnen Polymeren, die aus diesen
Monomeren jeweils aufgebaut sind, ist in verschiedenen Literaturstellen
angegeben. So umfaßt beispielsweise eine Gruppe von
Monomeren, deren einzelne Polymere einen Glasumwandlungspunkt
von etwa 100°C aufweisen, beispielsweise Styrol, Methylmethacrylat und tert.-
Butylmethacrylat, eine andere Gruppe von Monomeren,
deren einzelne Polymere einen Glasumwandlungspunkt von etwa
60°C aufweisen, umfaßt beispielsweise Äthylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat und
2-Hydroxyäthylmethacrylat, eine weitere Gruppe von
Monomeren, deren einzelne Polymere einen Glasumwandlungspunkt
von etwa 20°C aufweisen, umfaßt beispielsweise n-Tetradecylacrylat, n-Butylmethacrylat
und Dimethylaminoäthylmethacrylat, und eine
weitere Gruppe von Monomeren, deren einzelne Polymere einen
Glasumwandlungspunkt von etwa -60°C aufweisen, umfaßt beispielsweise n-Propylacrylat,
n-Butylacrylat und Laurylmethacrylat. Wenn erfindungsgemäß
zur Herstellung des Bestandteils H mehrere Monomere
miteinander gemischt werden, kann eine ungefähre Abschätzung
des Glasumwandlungspunktes dieses Bestandteils erzielt werden
durch Berechnung des gewichtsmäßigen Mittelwertes des Glasumwandlungspunktes
(absolute Temperatur) zwischen den einzelnen
Polymeren dieser Monomeren unter Verwendung des Gewichtsanteils
jedes Monomeren als sein Gewichtsfaktor. Diese Angaben
erlauben eine geeignete Auswahl eines Monomeren oder mehrerer
Monomerer, das (die) den obengenannten Bestandteil H ergeben
kann (können).
Ein Monomeres oder Monomere, das (die) zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Bestandteils L verwendet werden kann (können),
kann auch in geeigneter Weise ausgewählt werden aus Styrolmonomeren
und Acrylmonomeren. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß
der Glasumwandlungspunkt dieses Bestandteils bei 50°C oder
darüber gehalten werden muß, so daß ein Monomeres oder mehrere
Monomere, das (die) eine härtere Polymermischung ergibt (ergeben),
in einem höheren Mengenanteil verwendet werden muß
(müssen). Es ist allgemein bekannt, daß in der Regel der Glasumwandlungspunkt
eines Polymeren mit seinem Molekulargewicht
sinkt, wenn dieses Molekulargewicht unterhalb eines bestimmten
kritischen Wertes liegt. Dieses Absinken des Glasumwandlungspunktes
mit dem Molekulargewicht ist auch zu beobachten bei
dem erfindungsgemäß verwendeten Bestandteil L, so daß, um den
Glasumwandlungspunkt oberhalb 50°C, vorzugsweise oberhalb
55°C, zu halten, ein Monomeres oder Monomere, das (die) eine
härtere Polymermischung ergibt (ergeben), in einem höheren
Mengenanteil als oben angegeben verwendet werden muß (müssen).
Aus den obigen Angaben geht hervor, daß die erfindungsgemäß verwendeten
Bestandteile L und H selbst eine voneinander verschiedene
Monomerzusammensetzung aufweisen. Für diese Monomerzusammensetzung
kann eine beliebige Auswahl aus Styrolmonomeren und
Acrylmonomeren getroffen werden, soweit die Polymermischungen
der Bestandteile H und L einen Glasumwandlungspunkt von 65°C
oder darunter bzw. von 50°C oder darüber aufweisen, während
das Polymergemisch, das aus diesen beiden Bestandteilen
besteht, einen Glasumwandlungspunkt von 50°C oder darüber aufweist.
Es sei darauf hingewiesen, daß erfindungsgemäß der "Glasumwandlungspunkt"
einer Polymermischung bzw. Polymerverbindung definiert
ist als ein Wert, der bei der Mischung bzw. Verbindung
ermittelt wird unter Verwendung eines differentiellen Abtastkalorimeters
unter den nachfolgend angegebenen Bedingungen.
20±5 mg einer feinpulvrigen Probe der jeweiligen Polymermischung
bzw. Polymerverbindung werden in eine Aluminiumpfanne
eingeführt und mit einer Geschwindigkeit von 10°C/Min. von 0°C
an erhitzt zur Bestimmung des Absorptionspeaks aufgrund der
Glasumwandlung der Probe. Die gemessenen Daten werden in Form
eines Diagramms aufgetragen zur Bestimmung der Temperatur,
bei welcher die Glasumwandlung begonnen hat, oder zur Bestimmung
des Glasumwandlungspunktes durch Extrapolation. Zur Temperaturkorrektur
wird Indium verwendet, dessen Schmelzpunkt (Temperatur,
bei der das Metall zu schmelzen beginnt) bei 154°C angenommen
wird, wenn er in entsprechender Weise durch Extrapolation
bestimmt wird.
Erfindungsgemäß wird angenommen, daß die obengenannten Bestandteile
L und H ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht
von 50 000 oder darunter bzw. von 80 000 oder darüber aufweisen.
Außerdem liegt das Verhältnis zwischen dem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht Mw und dem zahlendurchschnittlichen
Molekulargewicht Mn des Polymergemischs
oder Mw/Mn bei 3,5 oder
darüber, was durch geeignete Auswahl und geeignetes
Mischen seiner Bestandteile in Bezug auf Typ, Zusammensetzung,
Molekulargewicht und Mischungsverhältnis erzielt wird. Es sei darauf hingewiesen,
daß die oben als Grenze für die zulässigen Molekulargewichte
angegebenen numerischen Zahlenwerte sich beide auf Werte
beziehen, die durch Gelpermeationschromatographie unter den
folgenden Bedingungen bestimmt wurden:
Während das Lösungsmittel Tetrahydrofuran mit einer Geschwindigkeit von 1 ml/Min. bei einer Temperatur von 25°C über eine chromatographische Säule laufen gelassen wurde, wurden 8 mg der Probe, gelöst in Tetrahydrofuran in einer Konzentration von 0,4 g/dl, zum Eluieren und Auszählen injiziert. Die Meßbedingungen wurden so gewählt, daß die Molekulargewichtsverteilung der Probenmischung innerhalb eines linearen Bereiches einer Eichkurve lagen, die erhalten wird beim Auftragen des Logarithmus des Molekulargewichtes mehrerer Standardproben von monodispersem Polystyrol gegen ihre Zahl. Die Zuverlässigkeit der obigen Messung wurde überprüft durch Bestätigung, daß das Verhältnis Mw/Mn bei 2,11±0,10 für die Standard-Polystyrolprobe NBS 706 (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht Mw = 28,8 × 10⁴ und Mw/Mn = 2,11) lag.
Während das Lösungsmittel Tetrahydrofuran mit einer Geschwindigkeit von 1 ml/Min. bei einer Temperatur von 25°C über eine chromatographische Säule laufen gelassen wurde, wurden 8 mg der Probe, gelöst in Tetrahydrofuran in einer Konzentration von 0,4 g/dl, zum Eluieren und Auszählen injiziert. Die Meßbedingungen wurden so gewählt, daß die Molekulargewichtsverteilung der Probenmischung innerhalb eines linearen Bereiches einer Eichkurve lagen, die erhalten wird beim Auftragen des Logarithmus des Molekulargewichtes mehrerer Standardproben von monodispersem Polystyrol gegen ihre Zahl. Die Zuverlässigkeit der obigen Messung wurde überprüft durch Bestätigung, daß das Verhältnis Mw/Mn bei 2,11±0,10 für die Standard-Polystyrolprobe NBS 706 (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht Mw = 28,8 × 10⁴ und Mw/Mn = 2,11) lag.
Das erfindungsgemäß verwendete Polymergemisch kann nach
einem beliebigen Verfahren hergestellt werden, sofern das Produktharz
die oben angegebenen charakteristischen Eigenschaften
hat. So kann beispielsweise ein Verfahren angewendet werden,
bei dem eine Polymermischung, welche die Komponente L oder H
enthält, hergestellt wird durch Durchführung der Polymerisationsreaktion
in erster Stufe und anschließendes Auflösen der
Produktpolymerverbindung in einer Monomerzusammensetzung, die
eine zweite Polymermischung bzw. Polymerverbindung ergeben kann,
die den anderen Bestandteil enthält, zur Durchführung der
Polymerisationsreaktion in zweiter Stufe zur Herstellung dieser
zweiten Polymermischung bzw. Polymerverbindung.
Das erfindungsgemäß verwendete Bindemittelharz enthält ein
Polymergemisch, das aus den Bestandteilen L und H besteht,
die jeweils aus einer Polymerverbindung (Polymermischung)
bestehen, die ausgewählt wird aus Styrolpolymeren,
Acrylpolymeren und Styrol/Acryl-Copolymeren. Zur Verbesserung
der Eigenschaften, wie z. B. einer stabileren Reibungsaufladung
und einer leichteren Zerkleinerbarkeit, kann das obengenannte
Bindemittelharz erforderlichenfalls mit einem oder mehreren
zusätzlichen Harzen versetzt werden, wie sie üblicherweise
als Bindemittel in Tonern für die Entwicklung von latenten
elektrostatischen Bildern verwendet werden. Beispiele für
diese zusätzlichen Harze sind mit Rosin (Kolophonium) modifizierte
Phenol-Formaldehyd-Harze, Epoxyharze, Polyurethanharze,
Celluloseharze, Polyätherharze, Polyesterharze, Styrol-
Butadien-Harze sowie Styrolharze, Acrylharze und Styrol-
Acryl-Harze eines anderen Typs als er für die obengenannten
Bestandteile L und H verwendet wird. Diese Harze können in einer
solchen Menge zugegeben werden, daß die Ziele oder Merkmale
der Erfindung nicht beeinträchtigt werden. Diese Menge beträgt
etwa 30 Gew.-% oder weniger des gesamten Bindemittelharzes.
Die obengenannten Bestandteile L und H können beispielsweise hergestellt
werden unter Anwendung des Lösungspolymerisationsverfahrens oder
des Massenpolymerisationsverfahrens. Es sei jedoch
darauf hingewiesen, daß, wie oben angegeben, für den Bestandteil
L das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht 50 000 oder
darunter betragen muß und daß es für den Bestandteil H 80 000
oder darüber betragen muß. Die obengenannten Bedingungen für
das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht können auf übliche
Weise erfüllt werden, beispielsweise durch Auswahl der Art
und Menge des Polymerisationsinitiators und/oder des Kettenübertragungsmittels
und Einstellung der Temperatur der Polymerisationsreaktion
und dgl.
In dem erfindungsgemäßen Toner zum Entwickeln von latenten
elektrostatischen Bildern kann die obengenannte Bindemittelpolymermischung
bzw. Bindemittelpolymerverbindung in beliebiger
Weise mit einem geeigneten Färbemittel vom Pigment- oder
Farbstofftyp versetzt werden. Beispiele für geeignete Pigmente
und Farbstoffe sind Ruß, Nigrosinfarbstoff (C.I. Nr. 50 415 B),
Anilinblau (C.I. Nr. 50 405), Chalcoil Blue (C.I. Nr. azoec
Blue 3), Chromgelb (C.I. Nr. 14090), Ultramarinblau (C.I. Nr. 77 103),
Du Pont Oil Red (C.I. Nr. 26 105), Orient Oil Red Nr. 330
(C.I. Nr. 60 505), Chinolingelb (C.I. Nr. 47 005), Methylenblauchlorid
(C.I. Nr. 52 015), Phthalocyaninblau (C.I. Nr. 74 160),
Malachitgrünoxalat (C.I. Nr. 42 000), Lampenruß (C.I. Nr. 77 266) und
Bengalrosa (C.I. Nr. 45 435). Sie können unabhängig voneinander
oder in Kombination verwendet werden. Dieses Färbemittel
muß in einer solchen Menge zugesetzt werden, die ausreicht,
um zufriedenstellende sichtbare Bilder zu entwickeln.
In der Regel wird die Menge so gewählt, daß sie innerhalb des
Bereiches von 1 bis 20 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile der Bindemittelpolymerverbindung
bzw. Bindemittelpolymermischung liegt.
Wie weiter unten angegeben, ist eine der charakteristischen
Eigenschaften, die dem erfindungsgemäßen Toner zum Entwickeln
von latenten elektrostatischen Bildern verliehen werden, die,
daß er offsetfrei ist oder das Auftreten des Offsetphänomens
beim Fixieren, das beispielsweise unter Verwendung einer Wärmewalzenfixiereinrichtung
durchgeführt wird, unterdrückt. Zur weiteren
Verbesserung dieser offsetfreien Eigenschaften kann der
Toner erforderlichenfalls mit einer Substanz versetzt werden,
die Teilungseigenschaften (Trenneigenschaften) aufweist.
Da der erfindungsgemäße Toner wie oben angegeben so hergestellt
wird, daß sein Bindemittelharz aus einem Polymergemisch besteht,
das aus den Bestandteilen L und H zusammengesetzt ist, werden
seine positiven Fixiereigenschaften gewährleistet durch den
Bestandteil L, während seine offsetfreien Eigenschaften erzielt
werden aufgrund der Wirkung des Bestandteils H, so daß er
unter Anwendung des Wärmefixierverfahrens vom Kontakt-Typ beispielsweise durch
Verwendung einer Heizwalzenfixiereinrichtung oder dgl. in vorteilhafter
und positiver Weise fixiert werden kann. Außerdem
wird der Glasumwandlungspunkt des Bestandteils H auf einen Wert
von 65°C oder darunter und vorzugsweise von 55°C oder darunter
eingestellt, wodurch der Erweichungspunkt des Bindemittelharzes
insgesamt wesentlich herabgesetzt werden kann. Da der Glasumwandlungspunkt
des Polymergemischs
auf einen Wert von 50°C oder darüber, vorzugsweise
von 55°C oder darüber, eingestellt wird, wird die Temperatur,
bei welcher die Cohäsion des erfindungsgemäßen Toners beginnt,
erhöht, so daß bei diesem Toner keine Cohäsion auftritt, wenn er
unter üblichen Bedingungen gelagert oder verwendet wird.
Ein Beispiel für die Korrelation zwischen dem Glasumwandlungspunkt
und der Cohäsion eines Toners dieses Typs ist in der Fig. 3
der Zusammenfassung der Unterlagen für die "Second International
Conference of Electrophotography", S. 97, angegeben.
Wie oben angegeben, weist der erfindungsgemäße Toner einen
niedrigeren Erweichungspunkt auf als die bisher bekannten Toner,
während seine Fixiereigenschaften, seine offsetfreien
Eigenschaften und seine cohäsionsfreien Eigenschaften aufrechterhalten
werden. Wenn er verwendet wird, kann daher beispielsweise
die Fixiereinrichtung die Bilder bei einer niedrigeren
Fixiertemperatur und mit einer höheren Geschwindigkeit fixieren,
so daß eine kürzere Aufwärmzeit erforderlich ist. Dies
bedeutet, daß mit dem erfindungsgemäßen Toner die Kopierkosten
gesenkt werden können. Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende
Erfindung auch auf Toner vom 1-Komponenten-Typ oder
Monotoner angewendet werden kann, die mit einem magnetischen
Pulver gemischt (versetzt) sind.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Die darin angegebenen
"Teile" beziehen sich, wenn nicht anderes angegeben ist, auf
"Gew.-Teile".
0,1 g des teilweise verseiften Polyvinylalkohols "Gosenol GH-17"
(Lieferant: Nippon Synthetic Chemical Industry) wurden in einen
zerlegbaren (trennbaren) 1-l-Kolben eingeführt und darin in
100 ml destilliertem Wasser gelöst. Zur Herstellung einer Dispersion
und Suspension wurde eine Monomermischung A mit der in
der folgenden Tabelle I angegebenen Zusammensetzung zugegeben.
Nachdem die Gasphase durch Stickstoffgas ersetzt worden war,
wurde die Lösung auf 80°C erhitzt und 15 Stunden lang bei dieser
Temperatur gehalten zur Durchführung der Polymerisationsreaktion
in erster Stufe. Danach wurde die Reaktionsmischung
auf 40°C heruntergekühlt und nach der Zugabe einer weiteren
Monomermischung B, deren Zusammenetzung ebenfalls in der folgenden
Tabelle I angegeben ist, wurde 2 Stunden lang bei dieser
Temperatur gerührt. Nach dem Zutropfen einer Lösung, die
getrennt hergestellt worden war durch Auflösen von 0,4 g
"Gosenol GH-17" in 100 ml destilliertem Wasser, wurde die
Mischung auf 80°C wieder erwärmt und 8 Stunden lang bei dieser
Temperatur gehalten, dann wurde sie auf 95°C weiter erhitzt
und 2 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten zur
Vervollständigung der Polymerisationsreaktion der zweiten
Stufe. Die Mischung wurde dann heruntergekühlt, wobei sich
feste Produkte abschieden, die nach dem wiederholten Entwässern
und Spülen getrocknet wurden unter Bildung einer Polymermischung,
die aus den Bestandteilen L und H bestand. Bei dieser
Polymermischung wurde das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht
Mw zu 71 000 bestimmt, das Verhältnis Mw/Mn betrug
7,5, der Glasumwandlungspunkt betrug 67°C und der Erweichungspunkt
betrug 123°C.
Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn die obige Monomermischung
A allein unter den gleichen Bedingungen wie sie bei
der Polymerisationsreaktion der ersten Stufe angewendet wurden,
polymerisiert wurde, das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht
Mw der als Produkt erhaltenen Polymerverbindung mit einem
höheren Molekulargewicht "a" zu 350 000 bestimmt wurde und daß
ihr Glasumwandlungspunkt 48°C betrug, während dann, wenn die
Monomermischung B allein unter den gleichen Bedingungen, wie sie
bei der Polymerisationsreaktion der zweiten Stufe angewendet
wurden, polymerisiert wurde, das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht
Mw der als Produkt erhaltenen Polymerverbindung
mit niedrigerem Molekulargewicht "b" zu 16 000 bestimmt wurde
und daß sein Glasumwandlungspunkt 70°C betrug.
100 Teile der wie oben hergestellten Polymermischung, 10 Teile
Ruß und 2 Teile Nigrosinbase EX (C.I. Nr. 50 415 B) wurden miteinander
gemischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle 24
Stunden lang gemahlen zur Herstellung einer Dispersion und dann
mit einer heißen Walze durchgeknetet. Nach dem Abkühlen wurde
die Mischung zerkleinert und pulverisiert zur Herstellung des
erfindungsgemäßen Toners oder der "Probe 1" mit einer mittleren
Korngröße von 13 bis 15 µm.
30 g einer Monomermischung, die bestand aus 65 Teilen Styrol
und 35 Teilen 2-Äthylhexylmethacrylat, aus der eine Polymerverbindung
(Polymermischung) des Bestandteils H mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 300 000 und einem Glasumwandlungspunkt
von 53°C im getrennten Zustand derselben hergestellt
werden konnte, und 100 g einer Monomermischung, die
bestand aus 95 Teilen Styrol und 5 Teilen n-Butylmethacrylat,
aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung) des Bestandteils
L mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 6000 und einem Glasumwandlungspunkt von 63°C im getrennten
Zustand derselben hergestellt werden konnte, wurden zur Durchführung
der Polymerisation nach dem in Beispiel 1 angewendeten
Verfahren verwendet, wobei man eine Polymermischung mit einem
gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 74 000 und einem
Verhältnis Mw/Mn von 1,90, einem Glasumwandlungspunkt von
60°C und einem Erweichungspunkt von 118°C erhielt.
Die Polymermischung wurde als Bindemittelharz zur Herstellung
eines weiteren erfindungsgemäßen Toners oder einer "Probe 2"
nach dem gleichen Verfahren, wie es für die Herstellung des
Toners in Beispiel 1 angewendet worden war, verwendet.
50 g einer Monomermischung, die bestand aus 70 Teilen Styrol,
20 Teilen Äthylacrylat und 10 Teilen n-Butylacrylat, aus der
eine Polymerverbindung (Polymermischung) des Bestandteils H
mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 230 000
und einem Glasumwandlungspunkt von 47°C im getrennten Zustand
desselben hergestellt werden konnte, und 100 g einer Monomermischung,
die bestand aus 80 Teilen Styrol, 15 Teilen α-Methylstyrol
und 5 Teilen Methylacrylat, aus der eine Polymerverbindung
(Polymermischung) des Bestandteils L mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 4500 und einem Glasumwandlungspunkt
von 65°C im getrennten Zustand desselben hergestellt
werden konnte, wurden zur Durchführung der Polymerisation nach
dem in Beispiel 1 angewendeten Verfahren verwendet zur Herstellung
einer Polymermischung mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 80 000 und einem Verhältnis Mw/Mn von
24,0, einem Glasumwandlungspunkt von 58°C und einem Erweichungspunkt
von 112°C.
Die Polymermischung wurde als Bindemittelharz zur Herstellung
eines weiteren erfindungsgemäßen Toners oder der "Probe 3"
nach dem gleichen Verfahren, wie es zur Herstellung des Toners
in der Probe 1 angewendet worden war, verwendet.
10 g einer Monomermischung, die bestand aus 70 Teilen Methylmethacrylat,
15 Teilen Stearylmethacrylat und 15 Teilen 2-Äthylhexylacrylat,
aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung)
des Bestandteils H mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 280 000 und einem Glasumwandlungspunkt von
51°C im getrennten Zustand derselben hergestellt werden konnte,
und eine Monomermischung, die bestand aus 90 Teilen Methylmethacrylat,
5 Teilen n-Butylacrylat und 5 Teilen n-Butylmethacrylat,
aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung) des Bestandteils L
mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 13 000 und einem Glasumwandlungspunkt von 68°C im getrennten
Zustand derselben hergestellt werden konnte, wurden
zur Durchführung der Polymerisation nach dem in Beispiel 1 angewendeten
Verfahren verwendet zur Herstellung einer Polymermischung
mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 37 000, einem Verhältnis Mw/Mn von 5,2, einem Glasumwandlungspunkt
von 63°C und einem Erweichungspunkt von 117°C.
Diese Polymermischung wurde verwendet als Bindemittelharz zur
Herstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Toners oder der
"Probe 4" nach dem gleichen Verfahren, wie es für die Herstellung
des Toners in dem Beispiel 1 angewendet worden war.
30 g einer Monomermischung, die bestand aus 30 Teilen Methylmethacrylat
und 70 Teilen n-Butylmethacrylat, aus der eine
Polymerverbindung (Polymermischung) des Bestandteils H mit
einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 250 000
und einem Glasumwandlungspunkt von 53°C im getrennten Zustand
derselben hergestellt werden konnte, und 100 g einer Monomermischung,
die bestand aus 85 Teilen Styrol und 15 Teilen α-
Methylstyrol, aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung)
des Bestandteils L mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 4800 und einem Glasumwandlungspunkt von 69°C
im getrennten Zustand derselben hergestellt werden konnte, wurden
zur Durchführung der Polymerisation unter Anwendung des
in Beispiel 1 angewendeten Verfahrens verwendet zur Herstellung
einer Polymermischung (Polymerverbindung) mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 61 000, einem
Verhältnis Mw/Mn von 19,8, einem Glasumwandlungspunkt von
61°C und einem Erweichungspunkt von 114°C.
Die Polymermischung (Polymerverbindung) wurde als Bindemittelharz
zur Herstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Toners
oder der "Probe 5" nach dem gleichen Verfahren, wie es für die
Herstellung des Toners in Beispiel 1 angewendet worden war,
verwendet.
Eine Monomermischung C mit der in der folgenden Tabelle II
angegebenen Zusammensetzung wurde unter den gleichen Bedingungen
wie die Polymerisation der ersten Stufe in dem Beispiel 1
polymerisiert zur Herstellung einer Polymerverbindung (Polymermischung)
mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 240 000 und einem Glasumwandlungspunkt von 56°C.
30 g dieser Polymerverbindung (Polymermischung) wurden in 200 g
Toluol in einem trennbaren (zerlegbaren) 1-l-Kolben, der mit
einem Rückflußkühlerrohr ausgestattet war, gelöst und die dabei
erhaltene Lösung wurde zum Sieden erhitzt. Eine Monomermischung D,
deren Zusammensetzung ebenfalls in der folgenden Tabelle II
angegeben ist, wurde dann zu der siedenden Lösung innerhalb
eines Zeitraumes von 4 Stunden zugetropft. Danach wurde die
Mischung weitere 2 Stunden lang beim Sieden gehalten, um die
Polymerisation zu vervollständigen. Das Lösungsmittel Toluol
wurde unter Vakuum durch Abdampfen entfernt, wobei man eine
Polymermischung erhielt, die aus den Bestandteilen L und H bestand.
Bei dieser Polymermischung wurde das gewichtsdurchschnittliche
Molekulargewicht Mw bestimmt zu 59 000 und das Verhältnis
Mw/Mn betrug 19,0, der Glasumwandlungspunkt betrug 58°C und der
Erweichungspunkt betrug 118°C. Es sei darauf hingewiesen, daß
dann, wenn die Monomermischung D allein unter den gleichen Bedingungen
polymerisiert wurde, eine Polymerverbindung (Polymermischung)
mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 4800 und einem Glasumwandlungspunkt von 59°C erhalten wurde.
Die obige Polymermischung, die aus den beiden Bestandteilen
L und H bestand, wurde als Bindemittelharz zur Herstellung eines
weiteren erfindungsgemäßen Toners oder der "Probe 6" nach
dem gleichen Verfahren, wie es für die Herstellung des Toners
in Beispiel 1 angewendet worden war, verwendet.
30 g einer Monomermischung, die bestand aus 50 Teilen Styrol
und 50 Teilen n-Butylmethacrylat, aus der eine Polymerverbindung
(Polymermischung) des Bestandteils H mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 210 000 und einem Glasumwandlungspunkt
von 55°C im getrennten Zustand derselben hergestellt
werden konnte, und 100 g einer Monomermischung, die bestand
aus 80 Teilen Methylmethacrylat und 20 Teilen n-Butylmethacrylat,
aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung)
des Bestandteils L mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 6700 und einem Glasumwandlungspunkt von 56°C im
getrennten Zustand derselben hergestellt werden konne, wurden
verwendet zur Durchführung der Polymerisation nach dem in Beispiel 1
angewendeten Verfahren zur Herstellung einer Polymermischung
(Polymerverbindung) mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 54 000 und einem Verhältnis Mw/Mn
von 12,4, einem Glasumwandlungspunkt von 55°C und einem Erweichungspunkt
von 115°C.
Die Polymermischung (Polymerverbindung) wurde als Bindemittelharz
zur Herstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Toners
oder der "Probe 7" nach dem gleichen Verfahren, wie es zur Herstellung
des Toners in Beispiel 1 angewendet worden war, verwendet.
20 g einer Monomermischung, die bestand aus 75 Teilen Styrol
und 25 Teilen n-Butylacrylat, aus der eine Polymerverbindung
(Polymermischung) des Bestandteils H mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 180 000 und einem Glasumwandlungspunkt
von 49°C im getrennten Zustand derselben hergestellt
werden konnte, und 100 g einer Monomerzusammensetzung,
die aus 100 Teilen Styrol bestand und aus der eine Polymerverbindung
(Polymermischung) des Bestandteils L mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 5400 und einem Glasumwandlungspunkt
von 73°C hergestellt werden konnte, wurden zur
Durchführung der Polymerisation nach dem in Beispiel 6 angewendeten
Verfahren verwendet zur Herstellung einer Polymermischung
(Polymerverbindung) mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 35 000, einem Verhältnis Mw/Mn von 10,7,
einem Glasumwandlungspunkt von 68°C und einem Erweichungspunkt
von 121°C.
Die Polymermischung (Polymerverbindung) wurde verwendet als
Bindemittelharz zur Herstellung eines weiteren erfindungsgemäßen
Toners oder der "Probe 8" nach dem gleichen Verfahren, wie es
zur Herstellung des Toners in Beispiel 1 angewendet worden war.
Eine Monomermischung A, wie sie in Beispiel 1 verwendet worden
war, wurde unter den gleichen Bedingungen wie die Polymerisationsreaktion
der ersten Stufe in dem gleichen Beispiel polymerisiert,
wobei man eine Polymerverbindung (Polymermischung)
mit einem höheren Molekulargewicht "a" erhielt, während die Monomermischung
B getrennt davon unter den gleichen Bedingungen wie
die Polymerisationsreaktion der zweiten Stufe in diesem Beispiel
polymerisiert wurde zur Herstellung einer Polymerverbindung
(Polymermischung) mit einem niedrigeren Molekulargewicht "b".
15 g der obigen Polymerverbindung (Polymermischung) a und 10 g
der obigen Polymerverbindung (Polymermischung) b wurden gemeinsam
in 300 ml Tetrahydrofuran als Lösungsmittel gelöst und nach
30-minütigem Rühren unter Verwendung eines 3-l-Motors zur Herstellung
der Dispersion wurde das Lösungsmittel in einem Verdampfer
entfernt, wobei man eine homogene Polymermischung (Polymerverbindung)
erhielt, die aus den Polymerverbindungen
(-mischungen) a und b bestand. Das gewichtsdurchschnittliche
Molekulargewicht Mw dieser Polymermischung betrug 59 000, das
Verhältnis Mw/Mn betrug 6,5, der Glasumwandlungspunkt betrug
65°C und der Erweichungspunkt betrug 118°C.
Die Polymermischung (Polymerverbindung) wurde als Bindemittelharz
zur Herstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Toners
oder der "Probe 9" nach dem gleichen Verfahren, wie es zur Herstellung
des Toners in Beispiel 1 angewendet worden war, verwendet.
50 g einer Monomermischung, die bestand aus 70 Teilen Styrol
und 30 Teilen n-Butylacrylat, aus der eine Polymerverbindung
(Polymermischung) des Bestandteils H mit einem geweichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 280 000 und einem Glasumwandlungspunkt
von 34°C im getrennten Zustand derselben hergestellt
werden konnte, und 100 g einer Monomermischung, die
bestand aus 70 Teilen Styrol und 30 Teilen n-Butylmethacrylat,
aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung) des Bestandteils L
mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewiccht
von 10 000 und einem Glasumwandlungspunkt von 56°C im getrennten
Zustand derselben hergestellt werden konnte, wurden zur Durchführung
der Polymerisation nach dem in Beispiel 1 angewendeten
Verfahren verwendet zur Herstellung einer Polymermischung (Polymerverbindung)
mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 100 000 und einem Verhältnis Mw/Mn von 13,6, einem
Glasumwandlungspunkt von 47°C und einem Erweichungspunkt von
106°C.
Die Polymermischung (Polymerverbindung) wurde als Bindemittelharz
zur Herstellung eines Vergleichstoners oder der "Kontrolle 1"
nach dem für die Herstellung des Toners in Beispiel 1 angewendeten
Verfahren verwendet. Das Bindemittelharz dieser Kontrollprobe
bestand aus einem Polymergemisch, dessen Glasumwandlungspunkt
unter 50°C lag.
50 g einer Monomermischung, die aus 45 Teilen Styrol, 10 Teilen
Methylmethacrylat und 45 Teilen n-Butylmethacrylat bestand,
aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung) mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 210 000 und einem
Glasumwandlungspunkt von 60°C im getrennten Zustand derselben
hergestellt werden konnte, und 100 g einer Monomermischung, die
bestand aus 80 Teilen Styrol, 10 Teilen n-Butylacrylat und 10
Teilen n-Butylmethacrylat, aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung)
mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 9300 und einem Glasumwandlungspunkt von 46°C im getrennten
Zustand derselben hergestellt werden konnte, wurden zur
Durchführung der Polymerisation nach dem in Beispiel 1 angewendeten
Verfahren verwendet zur Herstellung einer Polymermischung
(Polymerverbindung) mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 76 000, einem Verhältnis Mw/Mn von 11,0 und einem
Glasumwandlungspunkt von 52°C und einem Erweichungspunkt von
126°C.
Die Polymermischung (Polymerverbindung) wurde als Bindemittelharz
zur Herstellung eines weiteren Vergleichstoners oder der
"Kontrolle 2" verwendet unter Anwendung des gleichen Verfahrens,
wie es zur Herstellung des Toners in Beispiel 1 angewendet
worden war. Das als Bindemittelharz dieser Kontrollprobe verwendete
Polymergemisch bestand aus einem Bestandteil L,
dessen Glasumwandlungspunkt unter 50°C lag.
30 g einer Monomermischung, die bestand aus 70 Teilen Styrol
und 30 Teilen n-Butylmethacrylat, aus der eine Polymerverbindung
(Polymermischung) des Bestandteils H mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 260 000 und einem Glasumwandlungspunkt
von 73°C im getrennten Zustand derselben hergestellt
werden konnte, und 100 g einer Monomermischung, die
bestand aus 70 Teilen Styrol und 30 Teilen n-Butylmethacrylat,
aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung) des Bestandteils L
mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 12 000 und einem Glasumwandlungspunkt von 58°C im getrennten
Zustand derselben hergestellt werden konnte, wurden zur Durchführung
der Polymerisation nach dem in Beispiel 1 angewendeten
Verfahren verwendet zur Herstellung einer Polymermischung
(Polymerverbindung) mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 69 000, einem Verhältnis Mw/Mn von 9,0, einem
Glasumwandlungspunkt von 61°C und einem Erweichungspunkt von
148°C.
Die Polymermischung (Polymerverbindung) wurde als Bindemittelharz
zur Herstellung eines weiteren Vergleichstoners oder der
"Kontrolle 3" unter Anwendung des gleichen Verfahrens, wie es
für die Herstellung des Toners in Beispiel 1 angewendet worden
war, verwendet. Das Bindemittelharz dieser Kontrollprobe bestand
aus einem Polymergemisch, das einen Bestandteil H
enthielt, dessen Glasumwandlungspunkt über 65°C lag.
30 g einer Monomermischung, die bestand aus 80 Teilen Styrol
und 20 Teilen n-Butylacrylat, aus der eine Polymerverbindung
(Polymermischung) mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 310 000 und einem Glasumwandlungspunkt von 53°C
hergestellt werden konnte, und 100 g einer Monomermischung,
die bestand aus 80 Teilen Styrol und 20 Teilen n-Butylacrylat,
aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung) des Bestandteils L
mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 15 000 und einem Glasumwandlungspunkt von 40°C im getrennten
Zustand derselben hergestellt werden konnte, wurden verwendet
zur Durchführung der Polymerisation nach dem in Beispiel 1 angewendeten
Verfahren zur Herstellung einer Polymermischung
(Polymerverbindung) mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 83 000, einem Verhältnis Mw/Mn von 8,6, einem
Glasumwandlungspunkt von 44°C und einem Erweichungspunkt von
108°C.
Die Polymermischung (Polymerverbindung) wurde als Bindemittelharz
zur Herstellung eines weiteren Vergleichstoners oder einer
"Kontrolle 4" nach dem gleichen Verfahren, wie es für die Herstellung
des Toners in Beispiel 1 angewendet worden war, verwendet.
In dem Bindemittelharz dieser Kontrollprobe wiesen sowohl
das Polymergemisch als auch der Bestandteil L einen Glasumwandlungspunkt
unter 50°C auf.
20 g einer Monomerzusammensetzung, die aus 100 Teilen Styrol
bestand und aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung)
des Bestandteils H mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 180 000 und einem Glasumwandlungspunkt von
100°C hergestellt werden konnte, und 100 g einer Monomermischung,
die bestand aus 70 Teilen Styrol und 30 Teilen 2-Äthyl-
hexylmethacrylat, aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung)
des Bestandteils L mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 12 000 und einem Glasumwandlungspunkt von
43°C im getrennten Zustand derselben hergestellt werden konnte,
wurden verwendet zur Durchführung der Polymerisation unter Anwendung
des in Beispiel 6 angegebenen Verfahrens zur Herstellung
einer Polymermischung (Polymerverbindung) mit einem gewichtsdurchschnittliche
Molekulargewicht von 40 000, einem Verhältnis
Mw/Mn von 5,6, einem Glasumwandlungspunkt von 53°C und einem
Erweichungspunkt von 136°C.
Die Polymermischung wurde als Bindemittelharz zur Herstellung
eines weiteren Vergleichstoners oder einer "Kontrolle 5" nach
dem gleichen Verfahren, wie es zur Herstellung des Toners in
Beispiel 1 angewendet worden war, verwendet. In dem Bindemittelharz
dieser Kontrollprobe wies der Bestandteil H einen Glasumwandlungspunkt
von über 65°C auf, während der Bestandteil L
einen Glasumwandlungspunkt von unter 50°C aufwies.
25 g einer Monomermischung, die bestand aus 70 Teilen Styrol
und 30 Teilen n-Butylacrylat, aus der eine Polymerverbindung
(Polymermischung) des Bestandteils H mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 250 000 und einem Glasumwandlungspunkt
von 74°C hergestellt werden konnte, und 25 g
einer Monomermischung aus 70 Teilen Styrol und 30 Teilen 2-
Äthylhexylmethacrylat, aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung)
des Bestandteils L mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 8800 und einem Glasumwandlungspunkt
von 37°C im getrennten Zustand derselben hergestellt werden
konnte, wurden zur Durchführung der Polymerisation nach dem in
Beispiel 1 angewendeten Verfahren verwendet zur Herstellung
einer Polymermischung (Polymerverbindung) mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 57 000, einem Verhältnis
Mw/Mn von 10,5, einem Glasumwandlungspunkt von 45°C und einem
Erweichungspunkt von 123°C.
Die Polymermischung (Polymerverbindung) wurde als Bindemittelharz
zur Herstellung eines weiteren Vergleichstoners oder einer
"Kontrolle 6" nach dem gleichen Verfahren, wie es zur Herstellung
des Toners in Beispiel 1 angewendet worden war, verwendet.
In dem Bindemittelharz dieser Kontrollprobe wiesen sowohl
das Polymergemisch als auch sein Bestandteil L einen
Glasumwandlungspunkt unter 50°C auf, während der Bestandteil H
einen Glasumwandlungspunkt von über 65°C aufwies.
10 g einer Monomermischung, die bestand aus 50 Teilen Styrol,
20 Teilen Methylmethacrylat und 30 Teilen Butylmethacrylat,
aus der eine Polymerverbindung (Polymermischung) mit einem
gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 360 000 und
einem Glasumwandlungspunkt von 73°C im getrennten Zustand
derselben hergestellt werden konnte, und 100 g einer Monomermischung
mit der gleichen Zusammensetzung, wie sie für den Bestandteil H
verwendet wurde, und aus der eine Polymerverbindung
(Polymermischung) mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von 16 000 und einem Glasumwandlungspunkt von 61°C
im getrennten Zustand derselben hergestellt werden konnte, wurden
zur Durchführung der Polymerisation nach dem in Beispiel 1
angewendeten Verfahren verwendet zur Herstellung einer Polymermischung
(Polymerverbindung) mit einem gewichtsdurchschnittlichen
Molekulargewicht von 48 000, einem Verhältnis Mw/Mn von
5,4, einem Glasumwandlungspunkt von 62°C und einem Erweichungspunkt
von 136°C.
Die Polymermischung (Polymerverbindung) wurde als Bindemittelharz
zur Herstellung eines weiteren Vergleichstoners oder einer
"Kontrolle 7" nach dem gleichen Verfahren, wie es zur Herstellung
des Toners in Beispiel 1 angewendet worden war, verwendet.
Für das Bindemittelharz dieser Kontrollprobe wurden die Bestandteile H
und L, aus denen das Polymergemisch bestand,
mit der gleichen Zusammensetzung verwendet, wobei ersterer
einen Glasumwandlungspunkt über 65°C aufwies.
4 Teile Toner aus jeder der Proben 1 bis 9 und der Kontrollen
1 bis 7 wurden mit 96 Teilen Eisenpulverträger mit einer mittleren
Korngröße von etwa 50 bis etwa 80 µm gemischt zur Herstellung
von insgesamt 16 Entwickler-Typen. Sie wurden verwendet
zur Durchführung eines Fixiertests und eines Kohäsionstests.
In dem Fixiertest wurden Tonerbilder aus latenten elektrostatischen
Bildern entwickelt, die unter Anwendung eines üblichen
elektrophotographischen Verfahrens unter Verwendung jedes Entwicklertyps
erzeugt worden worden waren, und diese wurden auf einzelne
Kopierpapiere übertragen. Jedes Kopierpapier mit einem Bild
darauf wurde dann einer Fixierstufe unterworfen, indem man es
über eine Fixiereinrichtung mit einem Walzenpaar, nämlich
einer heißen Walze, deren Oberfläche mit Polytetrafluoräthylen
oder Teflon (Lieferant: Du Pont) beschichtet war, und einer
Druckwalze, deren Oberfläche mit Siliconkautschuk KE-1300 RTV
(Lieferant Shinetsu Chemical Industry) beschichtet war, mit einer
linearen Geschwindigkeit von 150 m/sec führte, wobei die Temperatur
der heißen Walze auf verschiedene Werte eingestellt wurde.
Für die aus den Proben und Kontrollen hergestellten einzelnen
Entwicklertypen wurde auf diese Weise die untere Grenze der
Temperaturen bestimmt, bei der die Tonerbilder durch die heiße
Walze fixiert werden konnten. Die Ergebnisse sind in der folgenden
Tabelle III angegeben.
Andererseits wurden in dem Kohäsionstest die Proben und Kontrollen
in einzelne Behälter eingeführt und 24 Stunden lang bei
einer Umgebungstemperatur von 40°C stehen gelassen. Die Ergebnisse
sind ebenfalls in der folgenden Tabelle III angegeben.
Die Ergebnisse der vorstehenden Tabelle III zeigen eindeutig,
daß die erfindungsgemäßen Toner einen niedrigeren Wert für die
untere Grenze der Temperaturen, bei denen eine Fixierung auftrat,
ergaben und daß bei ihnen keine Kohäsion auftrat. Im Gegensatz
dazu waren die Toner der Kontrollen 1, 4 und 6 ohne
praktischen Wert, da sie eine Kohäsion aufwiesen wegen des
niedrigen Glasumwandlungspunktes ihres Bindemittelharzes.
Ferner ergaben die Toner der
Kontrollen 3, 5 und 7 einen höheren Wert für die untere Grenze der
Temperaturen, bei denen eine Fixierung auftrat, da
ihr Bindemittelharz einen höheren Erweichungspunkt
aufwies wegen des höheren Glasumwandlungspunktes
der Komponente H des darin enthaltenen Polymergemischs, während
die Toner der Kontrollen 2 und 5 eine Kohäsion aufwiesen, so daß
sie praktisch wertlos waren, da der Bestandteil L einen zu
niedrigen Glasumwandlungspunkt aufwies, obgleich das Polymergemisch
ihres Bindemittelharzes einen höheren Glasumwandlungspunkt
hatte.
Claims (1)
- Toner für die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes, gekennzeichnet durch ein Bindemittelharz und ein darin dispergiertes Färbemittel, wobei das Bindemittelharz einen Polymerbestandteil mit einem niedrigeren Molekulargewicht und einen Polymerbestandteil mit einem höheren Molekulargewicht enthält, wobei jeder der Polymerbestandteile jeweils aus einem oder mehreren Polymeren besteht, die ausgewählt werden aus der Gruppe Styrolpolymer, Acrylpolymer und Styrol/Acryl-Copolymer, die jedoch voneinander verschieden sind, mit der Maßgabe, daß der Polymerbestandteil mit einem niedrigeren Molekulargewicht einen Glasumwandlungspunkt von 50°C oder darüber und der Polymerbestandteil mit dem höheren Molekulargewicht einen Glasumwandlungspunkt von 65°C oder darunter aufweisen, wobei das gesamte Polymergemisch einen Glasumwandlungspunkt von 50°C oder darüber und ein Verhältnis zwischen dem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht und dem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht von 3,5 oder mehr aufweist.
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