DE3319759A1

DE3319759A1 - Magnetischer toner

Info

Publication number: DE3319759A1
Application number: DE19833319759
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Hino Tokyo Tamaki; Hiroshi Kawasaki Kanagawa Yamazaki
Original assignee: Konishiroku Photo Industry Co Ltd Tokyo; Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1982-06-02
Filing date: 1983-05-31
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE3319759C2; GB2121553B; GB2121553A; GB8315193D0; JPS58211159A; JPH023496B2; US4520090A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Toner für die Elektrophotographie sowie für elektrostatische und magnetische Aufzeichnungsverfahren.

Auf dem Gebiet der Bilderzeugung gibt es bisher zahlreiche photographische Verfahren sowie Aufzeichnungsund Drucksysteme/ bei denen ein elektrisch latentes Bild (elektrostatisches latentes Bild) erzeugt wird und das erzeugte latente Bild mit einem färbenden Pulver kleiner Teilchengröße, das Toner genannt wird, sichtbar gemacht wird. Hinsichtlich der Elektrophotographie sind zahlreiche Verfahren vorgeschlagen worden, beispielsweise in der US-PS 2 297 691, den japanischen Patentveröffentlichungen 23910/1967, 24748/1968 und dergleichen. Im wesentlichen wird bei der Elektrophotographie auf optischem Wege ein elektrisch latentes Bild auf einer lichtempfindlichen Schicht erzeugt, für die ein photoleitendes Material verwendet wird, das gebildete latente Bild wird mit Hilfe eines Toners entwickelt, das erhaltene Pulverbild/ das den Toner aufweist, wird, falls erwünscht, auf ein Ubertragungsmaterial, beispielsweise Papier, übertragen, und das Bild wird mittels Wärme, Druck oder einem verdampften Lösungsmittel fixiert, um eine Kopie zu erhalten. Zu den Verfahren zur Sichtbarmachung des elektrisch latenten Bildes, d. h. des elektrostatisch latenten Bildes mittels des Toners ist beispielsweise die magnetische Bürstenentwicklung aus der US-PS 2 874 063, die Kaskadenentwicklung aus der US-PS 2 618 552 und das Pulver-Wolken-Verfahren aus der US-PS 2 221 776 bekannt. Die Entwicklungsmittel, die für diese Entwicklungsverfahren verwendet werden, werden im wesentlichen in Ein-Komponenten-Systeme, die lediglich aus einem färbenden Pulver bestehen, das im allgemeinen als Toner bezeichnet

* O A « β * » ι

• A ft*O fi.y^)

«« βία »Aft«» 4

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wird und in der Lage ist, von statischen Ladungen selektiv angezogen und abgestoßen zu werden, sowie in sogenannte Zweikomponentensysteme eingeteilt, bei denen ein Träger, beispielsweise Eisenpulver oder Glaskügelchen, mit dem vorstehend erwähnten Mittel des Ein-Komponenten-Systems vermischt wird. Im Falle des ersteren Entwicklungsmittels kann das latente Bild mit elektrischen La-

10. düngen entwickelt werden, die von einem magnetischen Metallzylinderleiter zur Aufnahme des Entwicklungsmittels induziert werden, oder durch geladene Teilchen, die durch Reibung mit dem Zylinder hervorgebracht werden. Im Falle des letzteren Entwicklungsmittels, kann das latente Bild mit geladenen Teilchen entwickelt werden, die durch Reibung mit dem Träger entstehen. Als Entwicklungsverfahren, bei dem das Ein-Komponenten-Entwicklungsmittel, das lediglich den Toner enthält, verwendet wird, ist insbesondere die sogenannte Induktionsentwicklung (die in der japanischen Patentveröffentlichung 491/1962 beschrieben wird) zu erwähnen.

Im wesentlichen wird nach diesem Verfahren ein Toner mit leitenden und magnetischen Eigenschaften an einem Zylinder fixiert, in dem ein Magnet angeordnet ist, der eine magnetische Bürste des Toners bildet, wobei diese magnetische Bürste mit einem Träger des elektrostatischen latenten Bildes in Berührung gebracht wird, so daß das latente Bild mit dem Toner entwickelt wird. Wenn das elektrostatische latente Bild der magnetischen Bürste ausgesetzt wird, so werden bei der vorstehend genannten Entwicklungsmethode Ladungen, die eine dem elektrostatischen latenten Bild entgegengesetzte Polarität besitzen, in dem leitfähigen Toner erzeugt und das latente Bild wird aufgrund des elektrischen Magnetismus zwischen dem mit Ladung induzierten Toner und dem elektrostatischen latenten Bild

entwickelt. Bei einem anderen bekannten Entwicklungsverfahren wird der isolierte magnetische Toner an einem Zylinder fixiert, in dem ein Magnet angeordnet ist, um eine magnetische Bürste aus dem Toner zu bilden, wobei der Toner durch Reibung mit dem Zylinder aufgeladen und ein latentes Bild mit dem Toner entwickelt wird, in dem die magnetische Bürste in Kontakt oder nahe an den Träger mit dem elektrostatisch latenten Bild herangebracht wird. So wird in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung 17729/1974 ein Entwicklungsverfahren beschrieben, bei dem ein eingekapselter magnetischer Toner verwendet wird, und in der vorläufigen japanischen Patent-Veröffentlichung 45639/1975 ein weiteres Verfahren, bei dem ein isolierter magnetischer Toner eingesetzt wird.

Da das Entwicklungsmittel keinen Träger aufweist, ist es bei diesen Entwicklungsmethoden, bei denen ein Ein-Komponenten-Entwicklungsmittel verwendet wird, nicht erforderlich/ ein Mischverhältnis des Trägers zum Toner einzustellen und einen Mischvorgang durchzuführen, um den Träger und den Toner gleichmäßig zu vermischen. Die gesamte Entwicklungseinrichtung bei diesem Verfahren besitzt daher den Vorteil, daß sie einen einfachen und kompakten Aufbau besitzt.

Weiterhin tritt eine Verschlechterung der Qualität des entwickelten Bildes aufgrund der Zerstörung des Trägers mit der Zeit nicht auf.

Der vorstehend erwähnte magnetische Toner kann hergestellt werden, indem eine bestimmte Menge an feinen magnetischen Teilchen in einem Toner-Bindemittel dispergiert wird, wobei jedoch die feinen magnetischen Teilchen im allgemeinen eine schlechte Dispergierbarkeit in dem

94 ο · η

— 7 —

Toner-Bindemittel aufweisen. Es ist daher schwierig, einen gleichmäßigen magnetischen Toner ohne Zerstreuung herzustellen. Wenn der geknetete magnetische Toner ζ erkleinert wird, ist weiterhin die Benetzung zwischen den Oberflächen der magnetischen Teilchen und dem Bindemittelharz schlecht. Sie neigen deshalb dazu, sich zu trennen und die feinen magnetischen Teilchen können an der Oberfläche der Tonerteilchen auftreten, so daß der elektrische Widerstand des Toners abnimmt. Weiterhin ist die Feuchtigkeitsbeständigkeit des Toners schlecht, desgleichen seine Dispergierbarkeit, so daß der Schwärzungsgrad des Toners niedrig ist.

Um die Dispergierbarkeit des magnetischen Pulvers in dem Bindemittel, das ein Harz oder dergleichen umfaßt, zu verbessern, ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem das magnetische Pulver mit einem sogenannten Kupplungsmittel behandelt wird, das die Funktion besitzt, die Kompatibilität zwischen einem anorganischen Material und einem organischen Material zu erhöhen, wodurch die Affinität des magnetischen Pulvers zu dem Rindemittel vergrößert wird. Aus den vorläufigen japansichen Patentveröffentlichungen 127329/1979 und 26519/1980 geht ein Silan-Kupplungsmittel bzw. ein Kupplungsmittel der Titanreihe hervor. Weiterhin ist in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung 76 233/1979 ein Mikrokapseltoner beschrieben, dessen Dispergierbarkeit mit Hilfe von Lecithin verbessert ist. Obgleich sie die Affinität zwischen dem anorganischen Mittel und den organischen Materialien in hervorragender Weise verbessern, neigt sowohl das Silan-Kupplungsmittel wie das Titan-Kupplungsmittel zur Hydrolyse, wodurch das Entwicklungsvermögen herabgesetzt wird. Die Wirkung von Lecithin ist dabei geringer als

die der Kupplungsmittel, so daß davon eine große Menge benötigt wird, weshalb die Gefahr besteht, daß die Tonereigenschaften Schaden nehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen magnetischen Toner bereitzustellen, der zu einer hohen Bilddichte und stets zu einem stabilen und scharfen Bild führt, ohne daß die vorstehend erwähnten Nachteile auftreten.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, einen magnetischen Toner mit einer hervorragenden Feuchtigkeitsbeständigkeit hervorzubringen.

Diese Aufgabe wird durch einen magnetischen Toner gelöst, der ein Bindemittel, ein magnetisches Pulver und eine Verbindung mit der folgenden allgemeinen Formel enthält: R °
R₁-A-N-R₃-C-O-M Allgemeine Formel I

worin R₁ eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe mit jeweils 4 bis 30 Kohlenstoffatomen; R^ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe; R^ eine Alkylengruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; A eine Carbonylgruppe oder eine Sulfonylgruppe; und M ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall, Zink, Blei oder ein Amin darstellt.

Figur 1 stellt ein Diagram dar, das die Versuchsergebnisse mit dem erfindungsgemäßen magnetischen Toner wiedergibt.

Die Verbindung, die durch die vorstehend angegebene allgemeine Formel I wiedergegeben wird, weist eine Carbonylgruppe und eine Amidogruppe oder eine Sufamidogruppe mit Affinität gegenüber der magnetischen Substanz

α Λ ψ η *>

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sowie eine hydrophobe Gruppe R₁ an einem Endabschnitt des Moleküls auf. Die Gruppen mit Affinität gegenüber der magnetischen Substanz sind daher an der Oberfläche dieses Materials vereinigt, wobei die hydrophoben Gruppen nach außen zeigen, wodurch die Affinität der magnetischen Substanz gegenüber dem organischen Material letztlich insgesamt in ausreichendem Maße verbessert wird, d. h.

die Kompatibilität der magnetischen Substanz gegenüber dem Bindemittel, das ein Harz oder dergleich umfaßt, wird erhöht. Es kann deshalb ein Toner erhalten werden, bei dem das magnetische Pulver gleichmäßig dispergiert ist und der eine hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit besitzt, so daß mit diesem Toner eine Verstreuung bei der Herstellung unterbunden und ein hoher Schwärzungsgrad erhalten werden kann. Darüber hinaus können ein isolierter magnetischer Toner oder ein magnetischer Toner vom Mikrokapleltyp hergestellt werden, die eine hervorragende Aufladbarkeit und übertragbarkeit besitzen und stets zu stabilen, scharfen Bildern hoher Dichte führen. Spezielle Beispiele der Verbindungen, die durch die vorstehend angegebene allgemeine Formel I wiedergegeben werden, umfassen folgende Verbindungen:

0 CH-

(D Il I ³

Sarcosinate LH (Nikko Chemicals Co., Ltd.)

9 ^CHi

(2)-

CE

Sarcosinate OH (Nikko Chemicals Co., Ltd.)

0 H
(3) _ II I

3 ^CH2 7^CH~^{CH CH}2 7 2 Mediaran A (Hoechst Co., Ltd.)

O H

(4) H I

CN

CH 3 _2xO OH

(5) υ I

CN

⁽⁶⁾ CH^CH ^_nSO₂-N-CH

(7) I CH3^CH₂-f_I-₃SO₂-N-CH₂COOH

(16)

CH (9) I

⁽¹⁰⁾ '

^AU CH ₃-fCH₂-fj^SO₂-N-CH₂COOH

CH (11) ' I

O H (12) Il I

CH ,-4CH „-fyrr C-N-CH₀ COOH

0 H (13) Il I

__ 0 CH-

(14) H I

H (15) I

ρ η <? ρ* β»

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(17) Salze der vorstehend angegebenen Verbindungen (1)

bis (16).
5

Beispiele für die vorstehend erwähnten Salze sind Metallsalze, wie Natrium-, Lithium-, Calcium-, Zink- und Bleisalze; Salze aliphatischer Amine oder von Olefinaminen, die jeweils eine lange Kohlenstoffkette aufweisen, wie beispielsweise Linoleylanin, Oleylamin, Laurylamin und Kakaobutteramin? Salze von heterozyklischen Aminen, wie Morphinsalze; Salze von Aminen, die jeweils mehrere Aminogruppen je Molekül aufweisen, wie Salze von Diäthylentriamin und Triäthylentetramin; Salze aromatischer Amine, wie Salze von alkylsubstituierten Änilinen; und Salze tertiärer Amine, beispielsweise Trialkanolaminsalze, wie Triäthanolamin, sowie beispielsweise Trialkylamine, wie Triäthylamin. Die vorstehend erwähnten Salze können darüber hinaus Salze von anderen Aminen und dergleichen umfassen. Besonders bevorzugt sind die Salze von Alkali- und Erdalkalimetallen und Aminen. Die Verbindung, die durch die allgemeine Formel I wiedergegeben wird, wird im allgemeinen in einer Menge von 0,01 bis 2 Gewichts-%, bezogen auf das magnetische Pulver, eingesetzt. Wenn die Menge weniger als 0,01 Gewichts-% beträgt, kann die angestrebte Wirkung nicht mit Sicherheit erreicht werden. Wenn die Menge mehr als 2 Gewichts-% beträgt, ist das System mit der Verbindung übersättigt, ohne daß die Wirksamkeit der Verbindung durch diese Gehaltserhöhung vergrößert wird. Grundsätzlich soll die zugegebene Menge'der Verbindung ausreichend sein, um die Oberfläche der Magnetpulverteilchen mit der Verbindung in Form einer monomolekularen Schicht zu bedecken.

Was das magnetische Pulver betrifft, so ist jede magnetische Substanz, die herkömmlicherweise als magnetischer

Toner eingesetzt wird, verwendbar, wobei Beispiele für magnetische Substanzen Metalle wie Eisen, Nickel und Kobalt sowie Legierungen und Oxide von Eisen, Nickel, Kobalt, Mangan, Kupfer und Aluminium darstellen, beispielsweise die zahlreichen Ferrite und Magnetite. Der Durchmesser der feinen magnetischen Teilchen, die erfindungsgemäß eingesetzt werden, beträgt etwa 0,1 bis 5 μ, vorzugsweise 0,1 bis 1 μ. Spezielle Beispiele für magnetische Materialien umfassen "RB-BL", BL-100", "BL-500", "BL-SP", "BL-200" und "BL-250", die von Titan-Kogyo Co.,Ltd., hergestellt werden, sowie "EPT-500, "EPT-1000", MPJ4-B-450" und "MTC-720", die von Toda Kogyc Co., Ltd., hergestellt werden. Die Menge des eingesetzten magnetischen Pulvers ist derart, daß es in dem Toner in einem Anteil von 30 bis 70 Gewichts-%, vorzugsweise von 40 bis 65 Gewichts-% vorliegt.

Zur Behandlung des magnetischen Pulvers mit der vorstehend angegebenen Verbindung, kann beispielsweise ein Verfahren angewendet werden, bei dem die Verbindung in einem Lösungsmittel, wie Toluol gelöst wird und eine geeignete Menge des magnetischen Pulvers augegeben und damit ver mischt wird, worauf ausreichend gerührt und das Lösungsmittel abdestilliert wird, oder ein Verfahren, bei dem die Verbindung an der Oberfläche der magnetischen Substanzen durch Sprühtrocknung zur Adsorbtion gebracht wird. Stattdessen kann eine vorbestimmte Menge der Verbindung zu dem Harz während des Knetvorgangs gegeben werden, so daß es mit dem Harz' geknetet wird.

Weiterhin kann zur Herstellung eines Toners vom Mikrokapseltyp ein flüssiges Material als Kernmaterial verwendet werden, wobei eine vorbestimmte Menge der vorstehend erwähnten Verbindung zu dem Kernmaterial gegeben und darin gelöst wird, worauf das magnetische Pulver zugebeben

und darin dispergiert wird.

Als Binder kann irgendein Harz verwendet werden, das
bisher auf diesem Gebiet verwendet worden ist. Beispielsweise kann ein solches Harz eine Vielzahl herkömmlicher und bekannter thermoplastischer Harze umfassen, die sich für ein Hitzefixierungssystem eignen, beispielsweise ein Heizwalzenfixierungssystem oder ein "Flaslf-fixierungssystem.

Spezielle Beispiele für derartige thermoplastische Harze
umfassen Polymere von Monomeren von Styrolen, wie

Styrol, p-Chlorstyrol und fl(-Methylstyrol; Ester von

aliphatischen ί(-Methylenmonocarbonsäuren, wie Methylacrylat, Athylacrylat, n-Propylacrylat, Laurylacrylat, 2-Äthylhexyl.acrylat, Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Laurylmethacrylat und 2-A'thylhexylmethacrylat; Vinylnitrile, wie Acrylonitril und
Methacrylnitril; Vinylpyridine, wie 2-Vinylpyridin
und 4-Vinylpyridin; Vinyläther, wie Vinylmethyläther und Vinylisopropyläther; Vinylkentone, wie Vinylmethy!keton, Vinyläthylketon und Methylisopropylketon; ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie Äthylen, Propylen, Isopren und Butadien; Halogenide der vorstehend erwähnten ungesättigten Kohlenwasserstoffe sowie halogenierte ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie Chloropren; Kondensationsharze ohne Vinylgruppen, wie ein Rosin modifiziertes Phenol-Formaldehydharz, öl modifiziertes Epoxyharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Polyimidharz, Celluloseharz und Polyätherharz; sowie Gemische der vorstehend erwähnten Kondensationsharze ohne Vinylgruppen und Vinylharze.

Bei der Herstellung eines Toners, der als druckfixierbarer Toner eingesetzt werden soll, kann erfindungsgemäß

"■ ·^:- *··■-"" "-3Η9759

irgendein Bindemittel verwendet werden, das bisher als Bindemittel in einem druckfixierbaren Toner eingesetzt worden ist. Spezielle Beispiele für solche Bindemittel umfassen Polyolefine, wie Polyäthylen, Polypropylen und Polytetraflouräthylen; Polyäthylencopolymere, wie Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, Ä'thylen-Acr ylafc-Copolyner und Ä'thylen-Methacrylafc-Copolymer, Polyester; Styrolbutadiencopolymer; Wachse, wie Bienenwachs, Carnaubawachs und mikrokristallines Wachs; höhere Fettsäuren, wie Stearinsäure und Palmitinsäure; Salze und Ester dieser höheren Fettsäuren, Epoxyharze/ Kautschuke, wie Isobutylenkautschuk, zyklisierter Kautschuk und Nitrilkautschuk; PoIyamide; Coumaron-Indo!harze; Maleinsäure-modifizierte Phenolharze; phenolmodifizierte Terpenharze; und Siliconharze.

Bei der Herstellung eines Toners vom Mikrokapseltyp kann der erfindungsgemäße magnetische Toner bei irgendeinem herkömmlichen bekannten Toner vom Mikrokapseltyp eingesetzt werden. Als Kernmaterialien für den Toner vom Mikrokapseltyp können zusätzlich zu denjenigen, die vorstehend erwähnt sind, als Beispiele für Bindemittel in dem druckfixierbaren Toner flüssiges Polybuten, flüssiges Polychloropren, flüssiges Polybutadien, epoxidiert es Sojabohnenöl, epoxidierte Triglyceride, epoxidierte Monoester, Adipinsäurepolyester, flüssige Polyester, chlorierte Paraffine, Ester der Trimellitsäure, Pflanzenöle, wie Sojabohnenöl, Perillaöl und Tungöl, synthetisches Trockenöl, Siliconöl, Mineralöl, Polymethylacrylat, Polyäthylacrylat, Polybutylacrylat, Polybutylmethycrylat, Polylaurylmethacrylat, Oligomere von Acryl- und Methacrylestern, Oligomere von Styrolmonomeren, Oligomere von Copolymerenaus Styrol und Acrylestern, Oligomere von Copolymeren von Styrol und Methacrylestern,

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Polyvirylacetat sowie Petroleumrückstände, wie Asphalt und Gilsonit, verwendet werden.
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Als Wandungsmaterialien können die vorstehend erwähnten thermoplastischen Harze verwendet werden, wobei auch Harze eingesetzt werden können, in denen Vinylmonomere, die zur Bildung thermoplastischer Harze in der Lage sind, vernetzt sind. Geeignete Vernetzungsmittel weisen jeweils zwei oder mehrere radialisch vernetzbare Gruppen auf, wobei Beispiele für Vernetzungsmittel aromatische Divinylverbindungen, wie Divinylbenzol und Divinylnaphtalin; funktioneile Acrylate und Methacrylate, wie Äthylenglycoldimethacrylat, Diäthylenglycoldimethacrylat, Neopentylglycoldimethacrylat, Propylenglycoldimethacrylat, Äthylenglycoldiacrylat und Propylenglycoldiacrylat; trifunktionelle Acrylate und Methacrylate, wie Trimethylolpropantriacrylat und Dimethylolpropandiraethacrylat; sowie Divinyläther umfassen. Beispiele für Wandungsmaterialien, die sich erfindungsgemäß eignen, sind ferner Polyamide, die durch Reaktion von polyvalenten Carbonsäurechloriden , wie Terephthalsäurechlorid, Adipinsäurechlorid und Sebacinsäurechlorid mit polyvalenten Aminen, wie Äthylendiamin, Triäthylentetramin, Iminobis-propylamin, Phenylendiamin und Xyoldiamin hergestellt sind/ Polyurethanharze, die durch Reaktion von Polyisocyanaten hergestellt sind, wie die Reaktionsprodukte von TolQylenisocyanat mit Trimethylolpropan, Hexamethylendiisocyanate meta"- Phenylendiisocyanat, 3,3'-Dimethyl-dipheny1-4-4'diisocyanat, Triphenylmethantriisocyanat, Kaphtalindiisocyanat mit polyvalenten Alkoholen, wie Äthylenglycol, Propylenglycol, Butylenglycol, Hexamedilenglycol, G^zerin >und Trimethylolpropan in Gegenwart von Wasser; sowie Polyharnstoffharze, die durch Reaktion der vorstehend erwähnten Polyisocyanate

mit Polyaminen erhalten werden.

Der erfindungsgemäße magnetische Toner kann ein Färbemittel enthalten. Beispiele für solche Färbemittel oder Farbstoffe sind Kohlenstoffschwarz, Nigrosinfarbstoff (CI. Nr. 50415 B), Anilinblau (CI. 50405), Chalcooilblau (C.I. Nr. Azoycblau 3), Chromgelb (CI Nr. 1409O)₇ Ultramarinblau (CI. Nr. 77103), Du-Pont-öl-Rot (CI. Nr. 26105), Chinolingelb (CI. Nr. 47005), Methylenblau-Chlorid (CI. Nr. 53015), Phthalocyaninblau (CI. Nr. 74160), Malachitgrün-Oxalat (CI. Nr. 42000), Lampenruß (CI. Nr. 77266), Bengalisch-Rosa (CI. Nr. 45435) sowie Gemische davon und dergleichen. Die Farbstoffe sind normalerweise in einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichts-%, bezogen auf den gesamten Toner, vorhanden.

Weiterhin kann ein Ladungsregulator in dem erfindungsgemäßen magnetischen Toner enthalten sein, wobei irgendein Ladungsregulator verwendet werden kann.

Wie sich aus dem vorstehenden ergibt, kann der erfindungsgemäße Toner irgendein Tonertyp sein. Beispielsweise kann der Toner, der ein Bindemittelharz aufweist, nach einem Verfahren hergestellt werden, das einen Schmelz- und Knetvorgang sowie einen Zerkleinerungsvorgang umfaßt, wobei die Toner vom Mikrokapseltyp nach mehreren Methoden herstellbar sind, beispielsweise durch Koazervierung, Sprühtrocknung, einer In-Situ-Polymerisation, mittels eines Fließbettverfahrens oder eines Tauch-Trocknungsverfahrens.

Die nachstehenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne daß sie den Schutzumfang der Erfindung einschränken sollen.

Versuchsbeispiel 1

Zu 100 g Sojabohnenöl wurden 100 g eines magnetischen Polvers "BL-100^Mi, (das von Titan Kogyo Co., Ltd. erhältlich ist; ölabsorptionsmenge: 27 ml/100 g) gegeben, so daß ein nicht fließfähiges Gemisch erhalten wurde. Die Verbindung "Sarcosinat LH" (die von Nikko Chemicals Co., Ltd. erhältlich ist) mit der vorstehend angegebenen Formel (1) wurde zu dem erhaltenen Gemisch gegeben, wobei die Viskositätsänderung des Gemischs gegenüber der Menge der Verbindung mit einem Rotationsviskometer vom B-Typ bei einer Temperatur von 25⁰C bei einer Geschwindigkeit von 6 0 Umdrehungen pro Minute gemessen wurde. Die Kurve I in Figur 1 gibt die Ergebnisse wieder.

Weiterhin wurde anstelle von "SARCOSINAT LH" Lecithin zugegeben und die Viskositätsänderung wurde dabei ebenso in ähnlicher Weise gemessen. Die Kurve II in Figur 1 gibt die Ergebnisse wieder.

Wie Figur 1 zu entnehmen, kann eine hinreichende Fließfähigkeit allein durch die Zugabe von etwa 0,2 Gewichts-% "Sareosinat LH" zu dem magnetischen Pulver erreicht werden.

Versuchsbeispiel 2

Das gleiche Verfahren wie im Versuchsbeipiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde das "Sarcosinat LH" durch die Verbindung " Sarcosinat OH" ersetzt, das die vorstehend angegebene Formel (2) aufweist. Es wurden in gleicher Weise zufriedenstellende Eigenschaften festgestellt, wenn 0,2 Gewcichts-% der Verbindung zu dem magnetischen Pulver gegeben wurden.

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Beispiel 1

Es wurden 500 g Styrolbutylacrylatcopolymer, in dem der Styrolbestandteil zu dem Butylacrylatbestandteil in einem Gewichtsverhältnis von 85 zu 15 vorliegt, 500 g des Magnetpulvers "BL-100" und 1 g "Sarcosinat OH" geschmolzen und geknetet. Anschließend wurde abgekühlt und gemahlen, um den erfindungsgemäßen magnetischen Toner herzustellen. Der hergestellte Toner wird als Probe 1 bezeichnet.

Beispiel 2

Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 wurde wiederholt, abgesehen davon, daß das Styrolbutylacrylatcopolyxnere durch ein Äthylenvinylacetatcopolymeres ersetzt wurde, in dem der Äthylenbestandteil zu dem Vinylacetatbestandteil in einem Gewichtsverhältnis von 60 zu 4 0 vorlag, wobei ein erfindungsgemäßer magnetischer Toner gebildet wurde. Dieser Toner wird mit Probe 2 bezeichnet.

Beispiel 3

Das Verfahren nach dem Beispiel 1 wurde wiederholt, abgesehen davon, daß "Sacrosinat OH" durch "Sacrosinat LH" ersetzt wurde, um einen erfindungsgemäßen magnetischen Toner herzustellen. Dieser Toner wird mit Probe 3 bezeichnet.

Beispiel 4

Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 2 wurde wiederholt, abgesehen davon, daß "Sacrosinat OH" durch "Sacrosinat LH" ersetzt wurde, um einen erfindungsbemäßen magnetischen Toner zu erhalten. Dieser Toner wird als Probe 4 bezeichnet,

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Beispiel 5

425 g Styrol, 75 g Butylacrylat und 1 g "Sacrosinat LH" werden vermischt, um eine gleichmäßige Lösung zu erhalten. Zu der so erhaltenen Lösung werden 5 00 g des magnetischen Pulvers "BL-100" zugegeben, worauf ausreichend gerührt wird, um ein gleichmäßiges Gemisch zu erhalten. Zu diesem Gemisch werden weiterhin 4 g Azobisisobutylonitril als Polymerisationsinitiator gegeben, wobei gleichmäßig gemischt wird, um eine polymerisierbare Zusammensetzung zu erhalten. Die hergestellte polymersierbare Zusammensetzung wird zu 1,5 Wasser gegeben, in dem 30 g Tricalciumphosphat und o,3 g Dodecylbenzolsulfonsäure dispergiert sind, wobei die Dispergierung mit einem "Homojetter" erfolgt, so daß die polymerisierbare Zusammensetzung in kleine Tröpfchen zerlegt wird, die einen mittleren Durchmesser von 10 bis 20 μ aufweisen. Es wird eine Temperatur des Systems von 60 bis 7 0 ⁰C während eines Zeitraums von 7 bis 8 Stunden aufrechterhalten, wobei mit mittlerer Geschwindigkeit gerührt wird, um die Polymerisation ablaufen zu lassen. Danach erfolgt eine Behandlung mit Chlorwasserstoffsäure, worauf mit Wasser gewaschen und getrocknet und anschließend ein erfindungsgemäßer Toner hergestellt wird. Der so hergestellte magnetische Toner wird als Probe 5 bezeichnet.

Beispiel 6

Styrol 50 g

Neopentylglycoldimethacrylat 100 g

SojabohnenÖl 150 g

Ceresin 10 g

Magnetpulver "BL-100" 300 g

"Sarcosinat OH" o,9 g

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Diese Materialien wurden gleichmäßig vermischt und bei einer Temperatur von 30 bis 7O⁰C gerührt/ um ein Monomerengemisch zu erhalten. Zu dem gebildeten Monomerengemisch wurden 7,5 g Lauroylperoxid als Polymerisationinitiator gegeben und darin gelöst. Das Gemisch wurde dann in 300 ml Wasser dispergiert, in dem 20 g kolloidales Calciumphosphat und 0/2 g Natriumdodecylbenzolsulfonat dispergiert waren, wobei mit einer Geschwindigkeit von 5000 Umdrehungen pro Minute mit Hilfe eines "Homojetters" gerührt wurde, so daß der mittlere Durchmesser der dispergiert en Teilchen unter einem optischen Mikroskop 10 bis 15 μ betrug. Die erhaltene Dispersion wurde in einen Vierhalskolben gegeben und die Polymerisationsreaktion wurde in dem System bei einer erhöhten Temperatur von 25 ⁰C während eines Zeitraums von 10 Stunden, wobei mit einer Geschwindigkeit von 3 00 Umdrehungen pro Minute gerührt wurde, ablaufen gelassen. Nach Beendigung der Reaktion wurde Chlorwasserstoffsäure zugegeben, um den Dispersionsstabilisator zu zersetzen und zu entfernen, worauf filtriert, gewaschen und getrocknet wurde, um den erfindungsgemäßen Toner zu erhalten, der einen mittleren Teilchendurchmesser von 12 μ aufwies. Der hergestellte Toner wird als Probe 6 bezeichnet.

Beispiel 7

Polybuten "LV-10¹"· 100 g Ceresin 21 g

Magnetpulver ¹¹BL-IOO" 150 g "Sarcosinat OH" 0,9 g

Diese Materialien wurden vermischt und bei einer Temperatur von 7O⁰C gerührt. Dann wurde eine Lösung, die durch Lösen von 35 g Terephthalsäurechlorid in 50 g Dibutylphthalat bei einer Temperatur von 6O⁰C erhalten

worden ist, zu dem gebildeten Gemisch gegeben, um eine magnetische Tinte zu erhalten. Die so erhaltene Tinte wurde in 1000 ml einer wässrigen Lösung, die 3,3 Gewichts-% Vinylalkohol enthielt, gelöst, und zwar mit Hilfe eines "Hömojetters", wobei mit einer Geschwindigkeit von 6000 Umdrehungen pro Minute gerührt wurde, so daß der mittlere Durchmesser der dispergierten Teilchen bei Betrachtung mit einem optischen Mikroskop 10 bis 15 μ betrug. Die erhaltene Dispersion wurde in einen Vierhals kolben gegeben, wobei 80 ml einer wässrigen Lösung, in der 15 g Diäthylentriamin und 10g Natriumcarbonat gelöst waren, unter Rühren allmählich zu der Dispersion gegeben wurden. Das Gemisch in dem Kolben wurde in-situ b^i Raumtemperatur 6 Stunden gerührt, worauf filtriert und gewaschen wurde, um einen Kapselbrei zu erhalten. Der gebildete Brei wurde mit einem reaktiven Melaminkondensat behandelt und einer Sprühtrocknung unterworfen, um einen erfindungsgemäßen magnetischen Toner vom Kapseltyp zu bilden. Der hergestellte magnetische Toner wird als Probe 7 bezeichnet.

Beispiel 8
25

Dibutylphthalat 80 g

Magnetpulver "BL-100"' 100 g ; "Sarcosinat OH 0,3 g

Diese Materialien wurden gemischt und gerührt, um ein flüssiges Gemisch zu erhalten, wobei 10 g Polyisocyanat Desmodul 75 (das von Sumitomo Bayer Urethane Co.,Ltd. hergestellt wird) gleichmäßig zugegeben wurden, um eine magnetische Tinte zu erhalten. Diese magnetische Tinte wurde zu 800 ml Wasser, das 10 g kolloidales Siliciumenthielt, gegeben, wobei mit 8000 Umdrehungen pro Minute mit einem "Homojetter" gerührt wurde und eine solche

Einstellung erfolgte, daß der mittlere Durchmesser der erzeugten Teilchen bei Betrachtung mit einem optischen Mikroskop im Bereich zwischen 10 und 15 μ lag. Die erhaltene Dispersion wurde in einen Vierhalskolben gegeben, wobei 100 ml einer wässrigen Lösung,- in der 5 g Äthylendiamin gelöst waren, tropfenweise zugegeben wurde. Dann wurde die Reaktion bei Raumtemperatur 5 Stunden lang ablaufen gelassen, wobei mit einer Geschwindigkeit von 300 Umdrehungen pro Minute gerührt wurde. Nach Beendigung der Reaktion wurde filtriert, gewaschen und getrocknet, um einen erfindungsgemäßen magnetischen Toner zu erhalten Der erhaltene Toner wird als Probe 8 bezeichnet.

;

Beispiel 9 :

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Verbindung mit der vorstehenden Formel {9)· anstelle von "Sacrosinat OH" eingesetzt wurde, wobei ein erfindungsgemäßer magnetischer Toner erhalten wurde. Dieser magnetischer Toner wird als Probe 9 bezeichnet.

Beispiel 10 _;

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Verbindung mit der vorstehend angegebenen Formel (11) anstelle von "Sacrosinat OH" eingesetzt wurde, wobei ein «erfindungsgemäßer magnetischer Toner erhalten wurde. Dieser wird als Probe 10 bezeichnet. :

Beispiel 11

Das Beispiel 2 wurde wiederholt, außer daß die Verbindung mit der vorstehend angegebenen Formel (9) anstelle von "Sacrosinat OH" verwendet wurde, wobei ein erfindungsgemäßer magnetischer Toner erhalten wurde. Dieser wird

als Probe 11 bezeichnet.
Beispiel 12

Das Beispiel 2 wurde ν iederholt, außer daß die Verbindung mit der vorstehend angegebenen formel (11) anstelle von "Sarcosinat OH" verwendet wurde, wobei ein erfindungsgemäßer magnetischer Toner hergestellt wurde. Dieser wird als Probe 12 bezeichnet.

Vergleichsbeispiel 1

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, abgesehen davon, daß das "Sarcosinat OH" weggelassen wurde, wobei ein magnetischer Toner zu Vergleichszwecken erhalten wurde. Dieser wird als Vergleichsprobe 1 bezeichnet.

Vergleichsbeispiel 2

Das Beispiel 2 wurde wiederholt, abgesehen davon, daß das "Sacrosinat OH" weggelassen wurde, wobei ein magnetischer Toner zu Vergleichszwecken erhalten wurde. Dieser wird als Vergleichsprobe 2 bezeichnet.

Vergleichsbeispiel 3

Es wurde versucht, einen magnetischen Toner entsprechend dem Beispiel 5 herzustellen, abgesehen davon, daß

"Sacrosinat LH" weggelassen wurde, jedoch konnte die gebildete Polymerzusammensetzung nicht flüssig gemacht werden. Die Zusammensetzung konnte daher nicht in einem Dispersionsmedium, das Wasser umfaßt, dispergiert werden. 35

Versuchsbeispiel 3

Durch Verwendung der Proben und Vergleichsproben, die nach den einzelnen vorstehend angegebenen Beispielen und Vergleichsbeispielen -erhalten wurden, wurden bereits erzeugt elektrostatische Bilder in einem elektrophotografischen Kopierer "U-Bix T" ( der von Konishiroku Photo Industry Co., Ltd, hergestellt wird) entwickelt. Das Pulverbild der Proben 1, 3, 5, 9 und 10 sowie der Vergleichsprobe 1 wurde dann mit einer Heizwalzenfixiereinrichtung fixiert, während die Pulverbilder ver Proben 2, 4, 6,7, 8 , 11 und 12 sowie der Vergleichsprobe 2 mit einer Druckfixiereinrichtung fixiert wurden, um Kopien zu erhalten.

Die jeweilige erhaltene Kopie wurde bezüglich der maximalen Bilddichte D MAX untersucht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben.

Tabelle

Probe	1	⁰MAX	Probe	2	⁰MAX
Probe	3	. 1.4.	Probe	4	1.4
Probe	5	1.3	Probe	6	1.4
Probe	9	1.4	Probe	7	1 .35
Probe	1o	1.4	Probe	8	1.4
Probe	1.4.	Probe	11 12	1.3
	Vergleichs probe 1 1.1.	Probe Probe	1.4 1.4
		Vergleichs probe 2 1.1

Wie aus dieser Tabelle ersichtlich, besitzt der erfindungsgemäße magnetische Toner einen hohen Schwärzungsgrad,

so daß verständlich ist, daß bei einem erfindungsgemäßen Toner das magnetische Pulver hinreichend gleichmäßig in 5 dem Bindemittel verteilt ist, wodurch eine stabile Bildung eines scharfen Bildes gewährleistet wird.

, ⁵K

Leerseite

Claims

Konishiroku Photo Industry, Co., Ltd. Tokyo, Japan Magnetischer Toner Patentansprüche

1. Magnetischer Toner, dadurch gekennzeichnet, daß er ein magnetisches Tonerpulver und eine Verbindung mit folgender allgemeiner Formel I umfaßt:

R₁-A-N-R₃-C-O-M Allgemeine Formel I

worin R eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe mit jeweils 4 bis 30 Kohlenstoffatomen; R„ ein Wasserstoff atom oder eine Methylgruppe; R₃ eine Alkylengruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; A eine Carbony!gruppe oder eine Sulfonylgruppe; und M ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetall,, ein Erdalkalimetall, Zink, Blei oder ein Μάη darstellt.

2. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Verbindung mit der allgemeinen Formel I gegenüber dem magnetischen Pulver im Bereich zwischen 0,01 und 2 Gewichts-% liegt.

3. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Pulver aus Pulverteilchen besteht, die aus einer Gruppe ausgewählt werden, die Eisen, Nickel, Kobalt, Mangan, Kupfer, Legierungen dieser Metalle sowie Eisen-, Nickel-, Kobalt-, Mangan-, Kupfer- und Aluminiumoxide umfaßt.

4. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Pulver einen Teilchendurchmesser von 0,1 bis 5 μ aufweist.

5. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Pulver in einem Anteil von 30 bis 70 Gewichts-% in dem Toner enthalten ist.

6. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er druckfixierbar ist.

7. Toner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Bindemittel enthält.

8. Toner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein thermoplastisches Harz ist, das aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus Polymeren von Monomeren von Styrolen, Estern von aliphatischen CX-Methylenmonocarbonsäuren, Vinylnitrilen, Vinylpyridinen, Vinylathern, Vinylketonen, ungesättigten Kohlenwassserstoffen, Halogeniden ungesättigter Kohlenwasserstoffe, halogenierten ungesättigten Kohlenwasserstoffen, Kondensationsharzen ohne Vinylgruppen, Vinylharzen und Gemischen davon besteht.

9. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um einen Toner vom Mikrokapseltyphandelt.

-ΒΙΟ. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Toner einen Farbstoff enthält.

11. Toner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet/ daß der Farbstoff in einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichts-%, bezogen auf den gesamten Toner, enthalten ist.