DE3319759C2 - - Google Patents
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Description
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 Aufzeichnungs-
und Drucksysteme, bei denen ein elektrisch latentes
Bild (elektrostatisches latentes Bild) erzeugt wird
und das erzeugte 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 22 97 691, 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 Übertragungsmaterial,
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 28 74 063, die Kaskadenentwicklung
aus der US-PS 26 18 552 und das Pulver-
Wolken-Verfahren aus der US-PS 22 21 776 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
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 Ladungen
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 Patentveröffentlichung
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
Toner-Bindemittel aufweisen. Es ist daher schwierig,
einen gleichmäßigen magnetischen Toner ohne Zerstreuung
herzustellen. Wenn der geknetete magnetische Toner zerkleinert
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
Bindemittel vergrößert wird. Aus den vorläufigen japanischen
Patentveröffentlichungen 127329/1979 und
26519/1980 geht ein Silan-Kupplungsmittel bzw. ein
Kupplungsmittel der Titanreihe hervor. Weiterhin ist
in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung
76233/1979 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.
Aus der DE-OS 29 40 907 ist ein magnetischer Toner bekannt,
dessen magnetisches Pulver zwecks besserer Dispergierbarkeit
in dem Bindemittel mit bestimmten fluorhaltigen Verbindungen
niedrigen Molekulargewichts und relativ hohen Fluorgehalts
beaufschlagt ist. Diese Verbindungen kranken jedoch
daran, daß sie immer noch keine ausreichend gleichförmige
Dispersion des magnetischen Entwicklerpulvers in dem Bindemittel
gestatten, mit anderen Worten gesagt, erhält man mit
den fluorhaltigen magnetischen Tonern gemäß der DE-OS 29 40 907
Bildkopien, deren Bilddichte (Dmax) in erheblichem Maß zu
wünschen übrig läßt.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine für eine
hohe Bilddichte (von Bildkopien) unabdingbare gleichmäßige
Verteilung des magnetischen Entwicklerpulvers in dem Bindemittel
sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird durch einen magnetischen Toner gelöst, der
ein magnetisches Tonerpulver und eine Verbindung mit folgender
allgemeiner Formel (I) umfaßt:
worin R₁ eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe mit
jeweils 4 bis 30 Kohlenstoffatomen; R₂ ein Wasserstoffatom
oder eine Methylgruppe; R₃ eine Alkylengruppe mit
1 bis 4 Kohlenstoffatomen; A eine Carbonylgruppe oder
eine Sulfonylgruppe; und M ein Wasserstoffion, ein
Alkaliion, ein Erdalkaliion, Zinkion, Bleiion oder eine
Aminogruppe darstellt.
Fig. 1 stellt ein Diagramm 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 Sulfonamidogruppe
mit Affinität gegenüber der magnetischen Substanz
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 dergleichen 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 Mikrokapseltyp 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:
(17) Salze der vorstehend angegebenen Verbindungen (1)
bis (16).
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 Linoleylamin, 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
Anilinen; und Salze tertiärer Amine, beispielsweise
Trialkanolaminsalze, wie Triäthanolamin, sowie beispielsweise
Trialkylamine, wie Triäthylamin. Die vorstehend
erwähnten Salze können darüber hinaus Salze von anderen
Aminen oder dergleichen umfassen.
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 µm, vorzugsweise 0,1 bis 1 µm. Pulverförmige
magnetische Materialien sind im Handel erhältlich. 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 zugegeben und damit vermischt
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 Absorption gebracht wird.
Statt dessen 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 zugegeben
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
"Flash"-Fixierungssystem.
Spezielle Beispiele für derartige thermoplastische Harze
umfassen Polymere von Monomeren von Styrolen, wie
Styrol, p-Chlorstyrol und α-Methylstyrol; Ester von
aliphatischen α-Methylenmonocarbonsäuren, wie Methylacrylat,
Äthylacrylat, n-Propylacrylat, Laurylacrylat,
2-Äthylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat,
n-Butylmethacrylat, Laurylmethacrylat und 2-Äthylhexylmethacrylat;
Vinylnitrile, wie Acrylonitril und
Methacrylonitril; Vinylpyridine, wie 2-Vinylpyridin
und 4-Vinylpyridin; Vinyläther, wie Vinylmethyläther und
Vinylisopropyläther; Vinylketone, wie Vinylmethylketon,
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
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
Polytetrafluoräthylen; Polyäthylencopolymere, wie Äthylen-
Vinylacetat-Copolymer, Äthylen-Acrylat-Copolymer und
Äthylen-Methacrylat-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; Polyamide;
Cumaron-Indolharze; 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, epoxidiertes
Sojabohnenöl, epoxidiertes Triglyceride, epoxidierte
Monoester, Adipinsäurepolyester, flüssige Polyester,
chlorierte Paraffine, Ester der Trimellitsäure,
Pflanzenöle, wie Sojabohnenöl, Perillaöl und Tungöl,
synthetisches Trockenöl, Siliconöl, Mineralöl, Polymethylacrylat,
Polyäthylacrylat, Polybutylacrylat, Polybutylmethacrylat,
Polyaurylmethacrylat, Oligomere von Acryl-
und Methacrylestern, Oligomere von Styrolmonomeren,
Oligomere von Copolymeren aus Styrol und Acrylestern,
Oligomere von Copolymeren von Styrol und Methacrylestern,
Polyvinylacetat sowie Petroleumrückstände, wie Asphalt
und Gilsonit, verwendet werden.
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 Divinylnaphthalin;
funktionelle Acrylate und Methacrylate, wie Äthylenglycoldimethacrylat,
Diäthylenglycoldimethacrylat,
Neopentylglycoldimethacrylat, Propylenglycoldimethacrylat,
Äthylenglycoldiacryat und Propylenglycoldiacrylat;
trifunktionelle Acrylate und Methacrylate, wie Trimethylolpropantriacrylat
und Dimethylolpropandimethacrylat;
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, Imino-
bis-propylamin, Phenylendiamin und Xyoldiamin hergestellt
sind, Polyurethanharze, die durch Reaktion von
Polyisocyanaten hergestellt sind, wie die Reaktionsprodukte
von Toloylenisocyanat mit Trimethylolpropan,
Hexamethylendiisocyanat, meta-Phenylendiisocyanat,
3,3′-Dimethyl-diphenyl-4,4′-diisocyanat, Triphenyl-
methantriisocyanat, Naphthalindiisocyanat mit polyvalenten
Alkoholen, wie Äthylenglycol, Propylenglycol, Butylenglycol,
Hexamethylenglycol, Glyzerin 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 Kohle-Ruß (C.I. Nr. 77266), Nigrosinfarbstoff
(C.I. Nr. 50415 B), Anilinblau (C.I. 50405), Chalcooilblau
(C.I. Nr. Azoblau 3), Chromgelb (C.I. Nr. 14090),
Ultramarinblau (C.I. Nr. 77103), Du-Pont-Öl-Rot (C.I. Nr.
26105), Chinolingelb (C.I. Nr. 47005), Methylenblau-
Chlorid (C.I. Nr. 53015), Phthalocyaninblau (C.I. Nr.
74160), Malachitgrün-Oxalat (C.I. Nr. 42000), Lampenruß
(C.I. Nr. 77266), Bengalisch-Rosa (C.I. 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 Ladungssteuerstoff in dem erfindungsgemäßen
magnetischen Toner enthalten sein, wobei irgendein
Ladungssteuerstoff 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.
Zu 100 g Sojabohnenöl wurden 100 g eines handelsüblichen pulverförmigen magnetischen Materials
(Ölabsorptionsmenge: 27 ml/100 g) gegeben,
so daß ein nicht fließfähiges Gemisch erhalten wurde.
Die Verbindung (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 25°C bei einer Geschwindigkeit
von 60 Umdrehungen pro Minute gemessen wurde.
Die Kurve I in Fig. 1 gibt die Ergebnisse wieder.
Weiterhin wurde anstelle der Verbindung (1) Lecithin
zugegeben und die Viskositätsänderung wurde dabei ebenso
in ähnlicher Weise gemessen. Die Kurve II in Fig. 1
gibt die Ergebnisse wieder.
Wie Fig. 1 zu entnehmen, kann eine hinreichende Fließfähigkeit
allein durch die Zugabe von etwa 0,2 Gewichts-% der
Verbindung (1) zu dem magnetischen Pulver erreicht
werden.
Das gleiche Verfahren wie im Versuchsbeispiel 1 wurde
wiederholt, jedoch wurde die Verbindung (1) durch die
Verbindung (2) ersetzt. Es wurden in gleicher
Weise zufriedenstellende Eigenschaften festgestellt, wenn
0,2 Gewichts-% der Verbindung zu dem magnetischen Pulver
gegeben wurden.
Es wurden 500 g Styrolbutylacrylatcopolymer, in dem
der Styrolbestandteil zu dem Butylacrylatbestandteil
in einem Gewichtsverhältnis von 85 zu 15 vorliegt
500 g des pulverförmigen magnetischen Materials gemäß Versuchsbeispiel 1 und 1 g Verbindung
(2) geschmolzen und geknetet. Anschließend wurde abgekühlt
und gemahlen, um den erfindungsgemäßen magnetischen
Toner herzustellen. Der hergestellte Toner wird als
Probe 1 bezeichnet.
Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 wurde wiederholt,
abgesehen davon, daß das Styrolbutylacrylatcopolymere
durch ein Äthylenvinylacetatcopolymeres ersetzt
wurde, in dem der Äthylenbestandteil zu dem Vinylacetatbestandteil
in einem Gewichtsverhältnis von 60 zu 40
vorlag, wobei ein erfindungsgemäßer magnetischer Toner
gebildet wurde. Dieser Toner wurde mit Probe 2 bezeichnet.
Das Verfahren nach dem Beispiel 1 wurde wiederholt, abgesehen
davon, daß die Verbindung (2) durch die Verbindung (1)
ersetzt wurde, um einen erfindungsgemäßen magnetischen
Toner herzustellen. Dieser Toner wird mit Probe 3 bezeichnet.
Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 2 wurde wiederholt,
abgesehen davon, daß die Verbindung (2) durch die Verbindung (1)
ersetzt wurde, um einen erfindungsgemäßen magnetischen
Toner zu erhalten. Dieser Toner wird als Probe 4 bezeichnet.
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 500 g des pulverförmigen
magnetischen Materials gemäß Versuchsbeispiel 1 zugegeben, worauf ausreichend
gerührt wird, um ein gleichmäßiges Gemisch zu
erhalten. Zu diesem Gemisch werden weiterhin 4 g
Azobisisobutyronitril als Polymerisationsinitiator gegeben,
wobei gleichmäßig gemischt wird, um eine polymerisierbare
Zusammensetzung zu erhalten. Die hergestellte
polymerisierbare Zusammensetzung wird zu 1,5 l
Wasser gegeben, in dem 30 g Tricalciumphosphat und 0,3 g
Dodecylbenzolsulfonsäure dispergiert sind, wobei die
Dispergierung mit einem Strahlhomogenisator erfolgt, so daß
die polymerisierbare Zusammensetzung in kleine Tröpfchen
zerlegt wird, die einen mittleren Durchmesser von
10 bis 20 µm aufweisen. Es wird eine Temperatur des
Systems von 60 bis 70°C 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.
Styrol | |
50 g | |
Neopentylglycoldimethacrylat | 100 g |
Sojabohnenöl | 150 g |
Ceresin | 10 g |
pulverförmiges magnetisches Material gemäß Versuchsbeispiel 1 | 300 g |
Verbindung (2) | 0,9 g |
Diese Materialien wurden gleichmäßig vermischt und bei
einer Temperatur von 30 bis 70°C 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 Strahlhomogenisators
gerührt wurde, so daß der mittlere Durchmesser der dispergierten
Teilchen unter einem optischen Mikroskop 10
bis 15 µm betrug. Die erhaltene Dispersion wurde in einen
Vierhalskolben gegeben und die Polymerisationsreaktion
wurde in dem System bei einer erhöhten Temperatur von
25°C während eines Zeitraums von 10 Stunden, wobei mit
einer Geschwindigkeit von 300 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 µm aufwies. Der
hergestellte Toner wird als Probe 6 bezeichnet.
handelsübliches Polybuten "LV-10" | |
100 g | |
Ceresin | 21 g |
pulverförmiges magnetisches Material gemäß Versuchsbeispiel 1 | 150 g |
Verbindung (2) | 0,9 g |
Diese Materialien wurden vermischt und bei einer Temperatur
von 70°C gerührt. Dann wurde eine Lösung, die
durch Lösen von 35 g Terephthalsäurechlorid in 50 g
Dibutylphthalat bei einer Temperatur von 60°C 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 Strahlhomogenisators,
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 µm betrug.
Die erhaltene Dispersion wurde in einen Vierhalskolben
gegeben, wobei 80 ml einer wäßrigen Lösung, in
der 15 g Diäthylentriamin und 10 g Natriumcarbonat gelöst
waren, unter Rühren allmählich zu der Dispersion
gegeben wurden. Das Gemisch in dem Kolben wurde in situ
bei 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.
Dibutylphthalat | |
80 g | |
pulverförmiges magnetisches Material gemäß Versuchsbeispiel 1 | 100 g |
Verbindung (1) | 0,3 g |
Diese Materialien wurden gemischt und gerührt, um ein
flüssiges Gemisch zu erhalten, wobei 10 g handelsübliches Polyisocyanat
gleichmäßig zugegeben wurden, um eine
magnetische Tinte zu erhalten. Diese magnetische Tinte
wurde zu 800 ml Wasser, das 10 g kolloidales Silicium
enthielt, gegeben, wobei mit 8000 Umdrehungen pro Minute
mit einem Strahlhomogenisator 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 µm 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.
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Verbindung
(9) anstelle der Verbindung (2)
eingesetzt wurde, wobei ein erfindungsgemäßer
magnetischer Toner erhalten wurde. Dieser magnetische
Toner wird als Probe 9 bezeichnet.
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Verbindung
(11) anstelle der Verbindung (2)
eingesetzt wurde, wobei ein erfindungsgemäßer
magnetischer Toner erhalten wurde. Dieser
wird als Probe 10 bezeichnet.
Das Beispiel 2 wurde wiederholt, außer daß die Verbindung
(9) anstelle der Verbindung (2) verwendet wurde, wobei ein erfindungsgemäßer
magnetischer Toner erhalten wurde. Dieser wird
als Probe 11 bezeichnet.
Das Beispiel 2 wurde wiederholt, außer daß die Verbindung
(11) anstelle der Verbindung (2) verwendet wurde, wobei ein erfindungsgemäßer
magnetischer Toner hergestellt wurde. Dieser
wird als Probe 12 bezeichnet.
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, abgesehen davon, daß die Verbindung
(2) weggelassen wurde, wobei ein magnetischer
Toner zu Vergleichszwecken erhalten wurde. Dieser
wird als Vergleichsprobe 1 bezeichnet.
Das Beispiel 2 wurde wiederholt, abgesehen davon, daß die Verbindung
(2) weggelassen wurde, wobei ein magnetischer
Toner zu Vergleichszwecken erhalten wurde. Dieser
wird als Vergleichsprobe 2 bezeichnet.
Es wurde versucht, einen magnetischen Toner entsprechend
dem Beispiel 5 herzustellen, abgesehen davon, daß die Verbindung (1)
weggelassen wurde, jedoch konnte die
gebildete Polymerzusammensetzung nicht flüssig gemacht
werden. Die Zusammensetzung konnte daher nicht in einem
Dispersionsmedium, das Wasser umfaßt, dispergiert werden.
Durch Verwendung der Proben und Vergleichsproben, die
nach den einzelnen vorstehend angegebenen Beispielen
und Vergleichsbeispielen erhalten wurden, wurden bereits
erzeugt elektrostatische Bilder in einem handelsüblichen elektrophotographischen
Kopierer entwickelt.
Das Pulverbild der Proben 1, 3, 5, 9 und 10 sowie der
Vergleichsprobe 1 wurde dann mit einer Heizwalzenfixiereinrichtung
fixiert, während die Pulverbilder
der 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 DMAX untersucht. Die Ergebnisse sind
in der folgenden Tabelle wiedergegeben.
Probe | |
DMAX | |
Probe 1 | |
1,4 | |
Probe 3 | 1,3 |
Probe 5 | 1,4 |
Probe 9 | 1,4 |
Probe 10 | 1,4 |
Vergleichsprobe 1 | 1,1 |
Probe 2 | 1,4 |
Probe 4 | 1,4 |
Probe 6 | 1,35 |
Probe 7 | 1,4 |
Probe 8 | 1,3 |
Probe 11 | 1,4 |
Probe 12 | 1,4 |
Vergleichsprobe 2 | 1,1 |
Wie aus dieser Tabelle ersichtlich, besitzt der erfindungsgemäße
magnetische Toner einen hohen Schwärzungsgrad.
Claims (11)
1. Magnetischer Toner, dadurch gekennzeichnet, daß er ein
magnetisches Tonerpulver und eine Verbindung mit folgender
allgemeiner Formel (I) umfaßt:
worin R₁ eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe mit
jeweils 4 bis 30 Kohlenstoffatomen; R₂ ein Wasserstoffatom
oder eine Methylgruppe; R₃ eine Alkylengruppe mit
1 bis 4 Kohlenstoffatomen; A eine Carbonylgruppe oder
eine Sulfonylgruppe; und M ein Wasserstoffion, ein
Alkaliion, ein Erdalkaliion, Zinkion, Bleiion oder eine
Aminogruppe 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 Gew.-% liegt.
3. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
magnetische Tonerpulver aus pulverförmigem Eisen, Nickel,
Kobalt, Mangan, Kupfer, einer pulverförmigen Legierung
dieser Metalle, oder pulverförmigem Eisen-, Nickel-,
Kobalt-, Mangan-, Kupfer- oder Aluminiumoxid besteht.
4. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
magnetische Tonerpulver einen Teilchendurchmesser von
0,1 bis 5 µm aufweist.
5. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
magnetische Tonerpulver in einem Anteil von 30-70 Gew.-%
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 aus einem thermoplastischen Harz, nämlich
einem Polymeren von Monomeren von Styrolen, Estern von
aliphatischen α-Methylenmonocarbonsäuren, Vinylnitrilen,
Vinylpyridinen, Vinyläthern, Vinylketonen, ungesättigten
Kohlenwasserstoffen, 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 Mikrokapseltyp handelt.
10. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er
einen Farbstoff enthält.
11. Toner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Farbstoff in einer Menge von 0,5-10 Gew.-%, bezogen
auf den gesamten Toner, enthalten ist.
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KONICA CORP., TOKIO/TOKYO, JP |
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