DE4029653A1 - Use of polymeric ammonium salts - as charge controlling agents in electrophotographic toners and developers and in powders and powder lacquers - Google Patents
Use of polymeric ammonium salts - as charge controlling agents in electrophotographic toners and developers and in powders and powder lacquersInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung polymerer Ammoniumverbindungen auf der Basis von homo- oder copolymeren Poly(diallylammonium)-Derivaten sowie Copolymerer von Poly(diallylammonium)-Derivaten mit ausgewählten Vinylverbindungen als Ladungssteuermittel in Tonern und Entwicklern für elektrophotographische Aufzeichnungsverfahren sowie in Pulvern und Pulverlacken zur Oberflächenbeschichtung. Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen durch gezielte Kombination von bestimmten polymeren Ammoniumkationen mit ausgewählten Anionen besonders hohe und konstante Ladungssteuereigenschaften, sehr gute Thermostabilitäten und Dispergierbarkeiten.The present invention relates to the use of polymeric Ammonium compounds based on homopolymers or copolymers Poly (diallylammonium) derivatives and copolymers of Poly (diallylammonium) derivatives with selected Vinyl compounds as charge control agents in toners and Developers of electrophotographic recording methods as well as in powders and powder coatings for surface coating. The compounds of the invention have by targeted Combination of certain polymeric ammonium cations with selected anions particularly high and constant Charge control properties, very good thermal stabilities and Dispersibilities.
Bei elektrophotographischen Aufzeichnungsverfahren wird auf einem Photoleiter ein "latentes Ladungsbild" erzeugt. Dies erfolgt beispielsweise durch Aufladung eines Photoleiters durch eine Coronaentladung und anschließende bildmäßige Belichtung der elektrostatisch aufgeladenen Oberfläche des Photoleiters, wobei durch die Belichtung der Ladungsabfluß zur geerdeten Unterlage an den belichteten Stellen bewirkt wird. Anschließend wird das so erzeugte "latente Ladungsbild" durch Aufbringen eines Toners entwickelt. In einem darauffolgenden Schritt wird der Toner vom Photoleiter auf beispielsweise Papier, Textilien, Folien oder Kunststoff übertragen und beispielsweise mittels Druck, Strahlung, Hitze oder Lösungsmitteleinwirkung fixiert. Der benutzte Photoleiter wird anschließend gereinigt und steht für einen neuen Aufzeichnungsvorgang zur Verfügung.In electrophotographic recording method is on produces a "latent charge image" to a photoconductor. This For example, by charging a photoconductor by a corona discharge and subsequent imagewise Exposure of the electrostatically charged surface of the Photoconductor, wherein the exposure to the charge drain to grounded pad is effected at the exposed locations. Subsequently, the thus generated "latent charge image" by Applying a toner developed. In a following Step is the toner from the photoconductor on, for example Transferring paper, textiles, foils or plastic and for example by means of pressure, radiation, heat or Solvent effect fixed. The used photoconductor becomes then cleaned and stands for a new one Recording process available.
In zahlreichen Patentschriften wird die Optimierung von Tonern beschrieben, wobei u.a. der Einfluß des Tonerbindemittels (Variation von Harz/Harzkomponenten oder Wachs/Wachskomponenten), der Einfluß von Carriern (bei Zweikomponentenentwicklern) und Magnetpigmenten (bei Einkomponentenwicklern) untersucht werden.In numerous patents, the optimization of toners described, wherein u.a. the influence of the toner binder (Variation of resin / resin components or Wax / wax components), the influence of carriers (at Two-component developers) and magnetic pigments (in One-component winders).
Ein Maß für die Tonerqualität ist seine spezifische Aufladung q/m (Ladung pro Masseeinheit). Neben Vorzeichen und Höhe der elektrostatischen Aufladung ist vor allem das schnelle Erreichen der gewünschten Ladungshöhe und die Konstanz dieser Ladung über einen längeren Aktivierzeitraum hinweg ein entscheidendes Qualitätskriterium. In der Praxis ist dies insofern von zentraler Bedeutung, als daß der Toner im Entwicklergemisch, bevor er auf den Photoleiter übertragen wird, einer erheblichen Aktivierzeit ausgesetzt sein kann, da er teilweise über einen Zeitraum der Herstellung von bis zu mehreren tausend Kopien im Entwicklergemisch verbleibt. Darüberhinaus ist die Unempfindlichkeit des Toners gegen Klimaeinflüsse, wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, ein weiteres wichtiges Eignungskriterium.A measure of toner quality is its specific charge q / m (charge per unit mass). In addition to the sign and height of the Electrostatic charge is above all the fast Reaching the desired charge level and the constancy of this Charge over a longer activation period decisive quality criterion. In practice this is in so far as central to the fact that the toner in Developer mix before transferring to the photoconductor is, can be exposed to a considerable activation time since He partially over a period of time from making up to several thousand copies remain in the developer mix. Moreover, the insensitivity of the toner is against Climate influences, such as temperature and humidity, a another important eligibility criterion.
Sowohl positiv als auch negativ aufladbare Toner finden Verwendung in Kopierern und Laserdruckern in Abhängigkeit vom Verfahrens- und Gerätetyp.Find both positive and negatively chargeable toners Use in copiers and laser printers depending on Process and device type.
Um elektrophotographische Toner oder Entwickler mit entweder positiver oder negativer Aufladung zu erhalten, werden häufig sogenannte Ladungssteuermittel (auch Ladungskontrollmittel genannt) zugesetzt. Dabei ist neben dem Vorzeichen der Ladungssteuerung das Ausmaß des Steuereffektes von Bedeutung, da eine höhere Wirksamkeit eine geringe Einsatzmenge erlaubt. Da Tonerbindemittel in der Regel eine starke Abhängigkeit der Aufladung von der Aktivierzeit aufweisen, ist es Aufgabe eines Ladungssteuermittels, zum einen Vorzeichen und Höhe der Toneraufladung einzustellen und zum anderen der Aufladungsdrift des Tonerbindemittels entgegenzuwirken und für Konstanz der Toneraufladung zu sorgen.To electrophotographic toner or developer with either getting positive or negative charge becomes common so-called charge control agents (also charge control agents called) added. It is next to the sign of Charge control the extent of the tax effect of importance because a higher efficiency allows a small amount of use. As toner binder usually has a strong dependence of Charge of the activation time, it is the task of a Ladungssteuermittels, on the one hand sign and height of the Adjusting the toner charge and the other Counteract drift drift of the toner binder and for Constant toner charge.
Ladungssteuermittel, die nicht verhindern können, daß der Toner bzw. Entwickler bei längerer Gebrauchsdauer eine hohe Ladungsdrift zeigt (Alterung), die sogar bewirken kann, daß der Toner bzw. Entwickler eine Ladungsumkehr erfährt, sind daher für die Praxis ungeeignet.Charge control means which can not prevent the Toner or developer during prolonged use a high Charge drift shows (aging) that can even cause that the toner or developer experiences a charge reversal, are therefore unsuitable for the practice.
Vollfarbkopierer und -laserdrucker arbeiten nach dem Prinzip der Trichromie, welches eine exakte Farbtonabstimmung der drei Grundfarben (Gelb, Cyan und Magenta) erforderlich macht. Geringste Farbtonverschiebungen auch nur einer der drei Grundfarben verlangt zwingend eine Farbtonverschiebung der beiden anderen Farben, um auch dann originalgetreue Vollfarbkopien bzw. -drucke produzieren zu können. Wegen dieser in Farbtonern erforderlichen präzisen Abstimmung der Coloristik der einzelnen Farbmittel aufeinander, sind Ladungssteuermittel absolut ohne Eigenfarbe ganz besonders wichtig.Full color copiers and laser printers work on the principle the trichromatic, which is an exact shade match of the three Basic colors (yellow, cyan and magenta) are required. Least color shifts even only one of the three Basic colors necessarily requires a hue shift of two other colors, even then faithful to the original To produce full color copies or prints. Because of this in color toners required precise tuning the coloristics of the individual colorants on each other, are Charge control agent absolutely without own color very special important.
Bei Farbtonern müssen die drei Toner Gelb, Cyan und Magenta neben den genau definierten farblichen Anforderungen auch hinsichtlich ihrer triboelektrischen Eigenschaften exakt aufeinander abgestimmt sein. Diese triboelektrische Abstimmung ist erforderlich, weil beim Vollfarbdruck bzw. bei der Vollfarbkopie aufeinanderfolgend die drei Farbtoner (bzw. vier Farbtoner, wenn Schwarz mit einbezogen wird) im selben Gerät übertragen werden müssen.For color toners, the three toners must be yellow, cyan, and magenta besides the well-defined color requirements as well exact in terms of their triboelectric properties be coordinated. This triboelectric tuning is required because in full color printing or in the Full color copy successively the three color toner (or four Color toner if black is included) in the same device must be transferred.
Von Farbmitteln ist bekannt, daß sie die triboelektrische Aufladung von Tonern teilweise nachhaltig beeinflussen können (H.-T. Macholdt, A. Sieber, Dyes & Pigments 9 (1988), 119-27; US-PS 40 57 426). Wegen der unterschiedlichen triboelektrischen Effekte von Farbmitteln und des daraus resultierenden teilweise sehr ausgeprägten Einflusses auf die Toneraufladbarkeit ist es nicht möglich, sie in eine einmal erstellte Tonerbasisrezeptur als Farbmittel einfach hinzuzufügen. Vielmehr kann es notwendig werden, für jedes Farbmittel eine eigene Rezeptur zu erstellen, für welche z. B. Art und Menge des benötigten Ladungssteuermittels speziell zugeschnitten werden. Dieses Vorgehen ist entsprechend aufwendig und kommt bei Farbtonern für Prozeßfarbe (Trichromie) noch zusätzlich zu den bereits beschriebenen Schwierigkeiten hinzu.Colorants are known to be the triboelectric Charging of toners can have a lasting effect (H.-T. Macholdt, A. Sieber, Dyes & Pigments 9 (1988), 119-27; US-PS 40 57 426). Because of the different triboelectric Effects of colorants and the resulting sometimes very pronounced influence on the Toner chargeability is not possible in one time created toner base formulation as a colorant easy add. Rather, it may be necessary for each Colorants to create their own recipe for which z. B. Type and amount of the required charge control agent specifically be tailored. This procedure is appropriate consuming and comes with color toners for process color (Trichromy) in addition to those already described Difficulties added.
Daher sind hochwirksame farblose Ladungssteuermittel erforderlich, die imstande sind, das unterschiedliche triboelektrische Verhalten verschiedener Farbmittel zu kompensieren und dem Toner die gewünschte Aufladung zu verleihen. Auf diese Art und Weise können triboelektrisch sehr unterschiedliche Farbmittel anhand einer einmal erstellten Tonerbasisrezeptur mit ein und demselben Ladungssteuermittel in den verschiedenen erforderlichen Tonern (Gelb, Cyan, Magenta und gegebenenfalls Schwarz) eingesetzt werden. Darüber hinaus ist für die Praxis wichtig, daß die Ladungssteuermittel eine hohe Thermostabilität und eine gute Dispergierbarkeit besitzen. Typische Einarbeitungstemperaturen für Ladungssteuermittel in die Tonerharze liegen bei Verwendung von z. B. Knetern oder Extrudern zwischen 100°C und 200°C. Dementsprechend ist eine Thermostabilität von 200°C, besser noch 250°C, von großem Vorteil. Wichtig ist auch, daß die Thermostabilität über einen längeren Zeitraum (ca. 30 min.) und in verschiedenen Bindemittelsystemen gewährleistet ist. Dies ist bedeutsam, da immer wieder auftretende Matrixeffekte zum frühzeitigen Zersetzen des Ladungssteuermittels im Tonerharz führen, wodurch eine dunkelgelbe oder dunkelbraune Färbung des Tonerharzes erfolgt und der Ladungssteuereffekt ganz oder teilweise verloren geht. Typische Tonerbindemittel sind Polymerisations-, Polyadditions- und Polykondensationsharze wie z. B. Styrol-, Styrolacrylat-, Styrolbutadien-, Acrylat-, Polyester-, Phenol- und Epoxidharze, einzeln oder in Kombination, die noch weitere Inhaltsstoffe, wie Farbmittel, Wachse oder Fließhilfsmittel, enthalten können oder im Nachhinein zugesetzt bekommen können.Therefore, highly effective colorless charge control agents which are able to do the different triboelectric behavior of different colorants too compensate and add the desired charge to the toner to lend. In this way, triboelectric can be very different colorants based on a once created Toner base formulation with one and the same charge control agent in the various required toners (yellow, cyan, Magenta and optionally black). In addition, it is important for the practice that the Charge control agent high thermal stability and good Have dispersibility. Typical incorporation temperatures for charge control agents in the toner resins are included Use of z. As kneaders or extruders between 100 ° C and 200 ° C. Accordingly, a thermal stability of 200 ° C, better still 250 ° C, of great advantage. It is also important that the thermal stability over a longer period of time (about 30 min.) and guaranteed in different binder systems is. This is significant as it reoccurs Matrix effects for premature decomposition of the Charge control agent in the toner resin, whereby a dark yellow or dark brown coloration of the toner resin takes place and the charge control effect is lost in whole or in part. Typical toner binders are polymerization, Polyaddition and polycondensation resins such. Styrene, Styrene acrylate, styrene butadiene, acrylate, polyester, Phenolic and epoxy resins, individually or in combination, still other ingredients, such as colorants, waxes or Flow aids, may contain or in hindsight can get added.
Für eine gute Dispergierbarkeit ist es von großem Vorteil, wenn das Ladungssteuermittel möglichst keine wachsartigen Eigenschaften, keine Klebrigkeit und einen Schmelz- oder Erweichungspunkt von <150°C, besser <200°C, aufweist. Eine Klebrigkeit führt häufig zu Problemen beim Zudosieren in die Tonerformulierung, und niedrige Schmelz- bzw. Erweichungspunkte können dazu führen, daß beim Eindispergieren keine homogene Verteilung erreicht wird, da sich das Material z. B. tröpfchenförmig im Trägermaterial zusammenschließt.For a good dispersibility it is of great advantage if the charge control agent as possible no waxy Properties, no stickiness and a melt or Softening point of <150 ° C, better <200 ° C, having. A Tackiness often leads to problems when dosing in the Toner formulation, and low melting or Softening points can lead to dispersion during dispersion no homogeneous distribution is achieved as the material z. B. droplet-shaped in the carrier material.
Außer in elektrophotographischen Tonern und Entwicklern können Ladungssteuermittel auch zur Verbesserung der elektrostatischen Aufladung von Pulvern und Lacken, insbesondere in triboelektrisch bzw. elektrokinetisch versprühten Pulverlacken, wie sie zur Oberflächenbeschichtung von Gegenständen aus beispielsweise Metall, Holz, Kunststoff, Glas, Keramik, Beton, Textilmaterial, Papier oder Kautschuk zur Anwendung kommen, eingesetzt werden. Die Pulverlacktechnologie kommt u.a. beim Lackieren von Kleingegenständen, wie Gartenmöbeln, Campingartikeln, Haushaltsgeräten, Fahrzeugteilen, Kühlschränken und Regalen, sowie beim Lackieren von kompliziert geformten Werkstücken zur Anwendung. Der Pulverlack bzw. das Pulver erhält seine elektrostatische Aufladung im allgemeinen nach einem der beiden folgenden Verfahren:Except in electrophotographic toners and developers can Charge control also to improve the electrostatic charging of powders and varnishes, especially in triboelectric or electrokinetic sprayed powder coatings, as for surface coating of objects made of, for example, metal, wood, plastic, Glass, ceramics, concrete, textiles, paper or rubber are used. The Powder coating technology comes u.a. when painting Small items, such as garden furniture, camping items, Household appliances, vehicle parts, refrigerators and shelves, as well as when painting complicated shaped workpieces Application. The powder coating or the powder receives its electrostatic charging in general according to one of both of the following procedures:
- a) Beim Corona-Verfahren wird der Pulverlack bzw. das Pulver an einer geladenen Corona vorbeigeführt und hierbei aufgeladen,a) In the corona process, the powder coating or the powder passed a charged corona and hereby charged,
- b) beim triboelektrischen bzw. elektrokinetischen Verfahren wird vom Prinzip der Reibungselektrizität Gebrauch gemacht. Der Pulverlack bzw. das Pulver erhält im Sprühgerät eine elektrostatische Aufladung, die der Ladung des Reibungspartners, im allgemeinen ein Schlauch oder Sprührohr (beispielsweise aus Polytetrafluorethylen), entgegengesetzt ist.b) in the triboelectric or electrokinetic method the principle of friction electricity is used. The powder coating or the powder receives in the sprayer electrostatic charge, which is the charge of the Friction partner, generally a hose or Spray tube (for example made of polytetrafluoroethylene), is opposite.
Auch eine Kombination von beiden Verfahren ist möglich.A combination of both methods is possible.
Als Pulverlackharze werden typischerweise Epoxidharze, carboxyl- und hydroxylgruppenhaltige Polyesterharze, Polyurethan- und Acrylharze zusammen mit den entsprechenden Härtern eingesetzt. Auch Kombinationen von Harzen finden Verwendung. So werden beispielsweise häufig Epoxidharze in Kombination mit carboxyl- und hydroxylgruppenhaltigen Polyesterharzen eingesetzt.As powder coating resins are typically epoxy resins, carboxyl- and hydroxyl-containing polyester resins, Polyurethane and acrylic resins together with the corresponding Hardeners used. Also find combinations of resins Use. For example, epoxy resins are often used in Combination with carboxyl- and hydroxyl-containing Polyester resins used.
Typische Härterkomponenten für Epoxidharze sind beispielsweise Säureanhydride, Imidazole sowie Dicyandiamid und deren Abkömmlinge. Für hydroxylgruppenhaltige Polyesterharze sind typische Härterkomponenten beispielsweise Säureanhydride, verkappte Isocyanate, Bisacylurethane, Phenolharze, Melaminharze, für carboxylgruppenhaltige Polyesterharze sind typische Härterkomponenten beispielsweise Triglycidylisocyanurate oder Epoxidharze. In Acrylharzen kommen als typische Härterkomponenten beispielsweise Oxazoline, Isocyanate, Triglycidylisocyanurate oder Dicarbonsäuren zur Anwendung.Typical hardener components for epoxy resins are, for example Acid anhydrides, imidazoles and dicyandiamide and their Descendants. For hydroxyl-containing polyester resins are typical hardener components, for example, acid anhydrides, blocked isocyanates, bisacylurethanes, phenolic resins, Melamine resins, for carboxyl polyester resins are typical hardener components, for example Triglycidyl isocyanurates or epoxy resins. In acrylic resins come as typical hardener components, for example Oxazolines, isocyanates, triglycidyl isocyanurates or Dicarboxylic acids for use.
Der Mangel an ungenügender Aufladung ist vor allem bei triboelektrisch bzw. elektrokinetisch versprühten Pulvern und Pulverlacken, die auf Basis von Polyesterharzen, insbesondere carboxylgruppenhaltigen Polyestern, oder auf Basis von sogenannten Mischpulvern, auch Hybridpulver genannt, hergestellt worden sind, zu beobachten. Unter Mischpulvern versteht man Pulverlacke, deren Harzbasis aus einer Kombination von Epoxidharz und carboxylgruppenhaltigem Polyesterharz besteht. Die Mischpulver bilden die Basis für die in der Prayis am häufigsten vertretenden Pulverlacke. Ungenügende Aufladung der oben genannten Pulver und Pulverlacke führt dazu, daß Abscheidequote und Umgriff am zu beschichtenden Werkstück ungenügend sind. (Der Ausdruck "Umgriff" ist ein Maß dafür, inwieweit sich ein Pulver oder Pulverlack am zu beschichtenden Werkstück auch an Rückseiten, Hohlräumen, Spalten und vor allem an Innenkanten und -ecken abscheidet).The lack of insufficient charging is especially at triboelectrically or electrokinetically sprayed powders and Powder coatings based on polyester resins, in particular carboxyl-containing polyesters, or based on so-called mixed powders, also called hybrid powders, have been prepared to observe. Under mixed powders Powder coatings whose resin base consists of a Combination of epoxy resin and carboxyl group-containing Polyester resin exists. The mixed powders form the basis for the most commonly used in the Prayis powder coatings. Insufficient charging of the above powders and Powder coatings causes the deposition rate and Umgriff on to coating workpiece are insufficient. (The expression "Umgriff" is a measure of the extent to which a powder or Powder coating on the workpiece to be coated, also on backsides, Cavities, gaps and especially on inner edges and corners depositing).
Farblose Ladungssteuermittel werden in zahlreichen Patentschriften beansprucht. So beschreiben beispielsweise DE-OS 31 44 017, JP-OS 61-236 557 und US-PS 46 56 112 Metallkomplexe und Metallorganyle, DE-OS 38 37 345, DE-OS 37 38 948, DE-OS 36 04 827, EP-OS 242 420, EP-OS 203 532, US-PS 46 84 596, US-PS 46 83 188 und US-PS 44 93 883 Ammonium- und Immoniumverbindungen und DE-OS 39 12 396, US-PS 44 96 643 und US-PS 38 93 935 Phosphoniumverbindungen sowie EP-PS 185 509, JP-OS 01-136 166, JP-OS 63-060 458, JP-OS 62-264 066, US-PS 48 40 863, US-PS 46 39 043, US-PS 43 78 419, US-PS 43 55 167 und US-PS 42 99 898 polymere Ammoniumverbindungen als farblose Ladungssteuermittel.Colorless charge control agents are available in numerous Patent claims claimed. For example, describe DE-OS 31 44 017, JP-OS 61-236 557 and US-PS 46 56 112 Metal complexes and organometallic compounds, DE-OS 38 37 345, DE-OS 37 38 948, DE-OS 36 04 827, EP-OS 242 420, EP-OS 203 532, US-PS 46 84 596, US-PS 46 83 188 and US-PS 44 93 883 ammonium and Immonium compounds and DE-OS 39 12 396, US-PS 44 96 643 and US-PS 38 93 935 phosphonium compounds and EP-PS 185 509, JP-OS 01-136 166, JP-A 63-060 458, JP-A 62-264 066, US-PS 48 40 863, US-PS 46 39 043, US-PS 43 78 419, US-PS 43 55 167 and US-PS 42 99 898 polymeric ammonium compounds as colorless Charge control agent.
Allerdings weisen die bisher bekannten farblosen Ladungssteuermittel eine Reihe von Nachteilen auf, die den Einsatz in der Praxis stark einschränken bzw. zum Teil unmöglich machen. So weisen die in DE-OS 31 44 017 und US-PS 46 56 112 beschriebenen Chrom-, Eisen-, Kobalt- und Zinkkomplexe und die in JP-OS 61-236 557 beschriebenen Antimonorganyle neben der Schwermetallproblematik auch den Nachteil auf, daß sie teilweise nicht wirklich farblos sind, und somit in Farbtonern bzw. in weißen oder bunten Pulverlacken nur eingeschränkt Anwendung finden können.However, the previously known colorless Charge control agents have a number of disadvantages, including the Use in practice greatly restrict or partially to make impossible. Thus, in DE-OS 31 44 017 and US-PS 46 56 112 described chromium, iron, cobalt and zinc complexes and the antimony organyls described in Japanese Laid-Open Publication No. 61-236557 the heavy metal problem also has the disadvantage that they sometimes not really colorless, and thus in color toners or in white or colored powder coatings only limited Application can be found.
Die bekannten, an sich geeigneten, quaternären Ammoniumverbindungen sind häufig schwierig zu dispergieren, was zu einer ungleichmäßigen Aufladung des Toners führt. Zudem tritt oft das Problem auf, daß die von diesen Verbindungen erzeugte Tonerladung nicht über einen längeren Aktivierzeitraum (bis zu 24 Stunden Aktivierdauer) hinweg stabil ist, insbesondere bei hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit (EP-OS 242 420), was dann im Verlaufe eines Kopier- oder Druckprozesses zur Anreicherung falsch bzw. nicht genügend aufgeladener Tonerteilchen führt und damit den Prozeß zum Erliegen bringt. Ferner ist bekannt, daß Ladungssteuermittel auf Ammonium- und Immoniumbasis empfindlich gegen Licht oder mechanische Einwirkungen (EP-OS 203 532, US-PS 46 83 188) und thermisch labil sein können, und daß sie Zersetzungsprodukte bilden, die sich nachteilig auf die triboelektrische Aufladung des Toners auswirken können (US-PS 46 84 596) und/oder eine starke, oft dunkelbraune, Eigenfarbe aufweisen (DE-OS 37 38 948, DE-OS 36 04 827, US-PS 44 93 883). Darüber hinaus zeigen sie oft wachsartiges Verhalten, zum Teil Wasserlöslichkeit und/oder geringe Wirksamkeit als Ladungssteuermittel.The known, in itself suitable, quaternary Ammonium compounds are often difficult to disperse, which leads to uneven charging of the toner. moreover The problem often arises that of these compounds generated toner charge does not last longer Activation period (up to 24 hours activation time) is stable, especially at high temperature and Humidity (EP-OS 242 420), which then in the course of a Copying or printing process for enrichment wrong or not sufficiently charged toner particles and thus the process brings to a halt. It is also known that Ammonia and immonium charge control agents sensitive to light or mechanical effects (EP-OS 203 532, US-PS 46 83 188) and may be thermally labile, and that they form decomposition products that adversely affect can affect the triboelectric charge of the toner (US-PS 46 84 596) and / or a strong, often dark brown, Have own color (DE-OS 37 38 948, DE-OS 36 04 827, US-PS 44 93 883). In addition, they often show waxy behavior, partly water solubility and / or low potency as Charge control agent.
An sich geeignete Ladungssteuermittel auf Basis hochgradig fluorierter Ammonium-, Immonium- und Phosphoniumverbindungen (DE-OS 39 12 396, DE-OS 38 37 345) haben den Nachteil einer aufwendigen Synthese, wodurch hohe Herstellungskosten für die entsprechenden Substanzen anfallen, und sind nicht ausreichend thermostabil.Proper charge control agent based on high grade fluorinated ammonium, immonium and phosphonium compounds (DE-OS 39 12 396, DE-OS 38 37 345) have the disadvantage of elaborate synthesis, resulting in high production costs for the corresponding substances and are not sufficient thermostable.
Phosphoniumsalze sind als Ladungssteuermittel weniger wirksam als Ammoniumsalze (US-PS 44 96 643, US-PS 38 93 939) und können toxikologisch problematisch sein.Phosphonium salts are less effective as charge control agents as ammonium salts (US-PS 44 96 643, US-PS 38 93 939) and can toxicologically problematic.
Ladungssteuermittel auf Basis polymerer Ammoniumverbindungen führen zum Teil zu Amingeruch des Toners oder Entwicklers, und die Ladungskontrolleigenschaften dieser Substanzen können sich durch relativ leichte Oxidation und Feuchtigkeitsaufnahme ändern. Des weiteren sind die Oxidationsprodukte gefärbt und daher störend vor allem in Farbtonern (US-PS 48 40 863).Charge control agent based on polymeric ammonium compounds lead partly to Amingeruch the toner or developer, and the charge control properties of these substances may be by relatively slight oxidation and moisture absorption to change. Furthermore, the oxidation products are colored and therefore disturbing especially in color toners (US-PS 48 40 863).
Die oben genannten Ladungssteuermittel für elektrophotographische Toner und Entwickler sind z. B. aufgrund ihrer Farbigkeit für den Einsatz in den überwiegend weißen oder klaren triboelektrisch bzw. elektrokinetisch versprühten Pulvern und Pulverlacken nicht geeignet. Des weiteren schränkt mangelnde Thermostabilität den Einsatz derartiger Ladungssteuermittel stark ein, da Pulverlacke beispielsweise bei über 200°C 15 Minuten lang eingebrannt werden.The above-mentioned charge control agents for electrophotographic toners and developers are e.g. B. due their color for use in the predominantly white or clear triboelectrically or electrokinetically sprayed Powders and powder coatings are not suitable. Furthermore, limits lack of thermal stability the use of such Charge control agent strong because powder coatings, for example baked at over 200 ° C for 15 minutes.
Die in DE-OS 38 37 345 und DE-OS 36 00 395 beanspruchten Ladungssteuermittel für Pulver und Pulverlacke sind aufgrund von Wachsartigkeit und Wasserlöslichkeit bzw. Hygroskopie schlecht zu handhaben und nur eingeschränkt anwendbar. Die in EP-OS 03 71 528 beanspruchten Amine als Ladungssteuermittel für Pulver und Pulverlacke sind aufgrund der Geruchsbelästigung für den Praxiseinsatz problematisch. The claimed in DE-OS 38 37 345 and DE-OS 36 00 395 Charge control agents for powders and powder coatings are due of waxiness and water solubility or hygroscopicity bad to handle and only partially applicable. The claimed in EP-OS 03 71 528 amines as Charge control agents for powders and powder coatings are due the odor nuisance for practical use problematic.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, verbesserte besonders wirksame farblose Ladungssteuermittel zu finden, wobei neben der Ladungshöhe das schnelle Erreichen und die Konstanz dieser Ladung gewährleistet sein muß, und der Ladungssteuereffekt nicht empfindlich gegenüber Temperatur- und Luftfeuchtigkeits-Veränderungen sein darf. Darüber hinaus sollen diese Verbindungen in hohem Maße thermostabil sein, vor allem auch über einen längeren Zeitraum hinweg im jeweiligen Trägermaterial (Harz), sowie möglichst wasserunlöslich, gut dispergierbar und verträglich mit den Toner- bzw. Pulverlackinhaltsstoffen. Des weiteren soll die Synthese der Verbindungen wenig aufwendig und ihre Herstellung kostengünstig sein.The aim of the present invention is therefore to improve to find particularly effective colorless charge control agents in addition to the cargo height, the rapid achievement and the Constancy of this charge must be guaranteed, and the Charge control effect not sensitive to temperature and humidity changes may be. Furthermore these compounds should be highly thermostable, before especially over a longer period of time in the respective Carrier material (resin), as well as possible insoluble in water, good dispersible and compatible with the toner or Powder coating ingredients. Furthermore, the synthesis of the Compounds are less expensive and their production be cost-effective.
Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß spezielle polymere Ammoniumverbindungen auf der Basis von homo- oder copolymeren Poly(dialkyldiallylammonium)-Derivaten sowie deren Copolymerer von Poly(diallylammonium)-Derivaten mit ausgewählten Vinylverbindungen besonders wirksame Ladungssteuermittel für elektrophotographische Toner und Entwickler sind, und darüber hinaus auch als ladungsverbessernde Mittel in Pulvern und Lacken zur Oberflächenbeschichtung, insbesondere triboelektrisch bzw. elektrokinetisch versprühten Pulverlacken, eingesetzt werden können.Surprisingly, it has now been found that special polymeric ammonium compounds based on homo- or copolymeric poly (dialkyldiallylammonium) derivatives and their Copolymer of poly (diallylammonium) derivatives with selected vinyl compounds particularly effective Charge control agents for electrophotographic toners and Developers are, and moreover, as charge improving agents in powders and varnishes Surface coating, in particular triboelectric or electrokinetically sprayed powder coatings are used can.
Aufgrund ihrer Farblosigkeit, hohen Wirksamkeit, guten Verträglichkeit und Dispergierbarkeit in gängigen Toner- und Pulverlackharzen, ihrer chemischen Inertheit sowie wegen der Unempfindlichkeit des Ladungssteuereffektes gegenüber Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsschwankungen sind die Verbindungen insbesondere für den Einsatz in Farbtonern bzw. -entwicklern für Vollfarbkopierer und -laserdrucker nach dem Prinzip der Trichromie (substraktive Farbmischung), aber auch für farbige Toner bzw. Entwickler im allgemeinen und für schwarze Toner oder Entwickler sowie für Pulver und Pulverlacke geeignet. Des weiteren eignen sich die Verbindungen für die Beschichtung von Carriern oder als Bestandteile von Beschichtungen von Carriern. Ein großer technischer Vorteil dieser gut dispergierbaren Verbindungen liegt darin, daß Substanzen derselben Verbindungsklasse je nach Kationen-Anionen-Kombination entweder als positives oder negatives Ladungssteuermittel eingesetzt werden können. Somit werden Probleme bei der Einarbeitung in das Tonerbindemittel und der Verträglichkeit mit dem Tonerbindemittel nach Erstellung einer Tonerbasisrezeptur minimiert. Es können somit sowohl Positiv- als auch Negativtoner anhand einer festen Tonerbasisrezeptur (bestehend aus Tonerbindemittel, Farbmittel, Fließhilfsmittel und ggfs. weiteren Komponenten) durch Einarbeitung des gewünschten Steuermittels hergestellt werden. Bei den erfindungsgemäß beanspruchten Verbindungen sind von ganz besonderem Vorteil die wenig aufwendige Synthese, die kostengünstige Herstellung, die hohe Wirksamkeit und die ausgezeichnete Thermostabilität.Because of their colorlessness, high effectiveness, good Compatibility and dispersibility in common toner and Powder coating resins, their chemical inertness and because of Insensitivity of the charge control effect Temperature and humidity fluctuations are the Compounds in particular for use in color toners or developers for full-color copiers and laser printers after the Principle of trichromatic (subtractive color mixing), but also for colored toner or developer in general and for black toner or developer as well as for powder and Powder coatings suitable. Furthermore, the are suitable Compounds for the coating of carriers or as Ingredients of Carrier Coatings. A great technical advantage of this well-dispersible Compounds lies in the fact that substances of the same Class of compound according to cation-anion combination either as a positive or negative charge control agent can be used. Thus, problems in the Incorporation in the toner binder and the compatibility with the toner binder after creating a Toner base formula minimized. Thus both positive and negative as well as negative toner based on a solid toner base formulation (consisting of toner binder, colorants, flow aids and optionally other components) by incorporation of the desired control means are produced. In the claimed compounds according to the invention are of very particular advantage of the less expensive synthesis, the cost-effective production, the high effectiveness and the excellent thermal stability.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit die Verwendung von polymeren Ammoniumverbindungen mit einem Molekulargewicht von etwa 5000 bis etwa 500 000 auf der Basis von Poly(diallylammonium)-Derivaten oder deren Copolymeren, mit den molaren Monomerenverhältnissen (I) : (II) und (I) : (III) und (II) : (III) von etwa 0,5 : 0,5 bis etwa 0,95 : 0,05 im Copolymeren, hergestellt durch Homopolymerisation von Monomeren der allgemeinen Formeln (I) oder (II) sowie durch Copolymerisation von Gemischen zweier Monomerer der allgemeinen Formeln (I) bis (III) und gegebenenfalls anschließendem AnionenaustauschThe present invention thus relates to the use of polymeric ammonium compounds having a molecular weight from about 5,000 to about 500,000 on the basis of Poly (diallylammonium) derivatives or their copolymers, with the molar monomer ratios (I): (II) and (I): (III) and (II): (III) from about 0.5: 0.5 to about 0.95: 0.05 in the copolymer, prepared by homopolymerization of monomers of general formulas (I) or (II) and by copolymerization of mixtures of two monomers of the general formulas (I) to (III) and optionally subsequent anion exchange
wobei die Reste R₁ bis R₁₂ und R₁′ bis R₁₂′ unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoffatom, Halogenatom, einen Hydroxyl-Rest, einen primären, sekundären oder tertiären Amino-Rest, eine Carbonsäure- oder Carbonsäureester-Rest, einen Sulfonsäure- oder Sulfonsäureester-Rest, einen Cyano- oder Nitro-Rest oder jeweils einen Rest auf Basis eines Kohlenwasserstoffes, der durch Heteroatome unterbrochen sein kann, bedeuten, und die Reste R₁₃ bis R₁₆ unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoffatom, Chloratom, Bromatom, einen Hydroxyl-Rest, einen primären, sekundären oder tertiären Amino-Rest, eine Carbonsäure- oder Carbonsäureester-Rest, einen Sulfonsäure- oder Sulfonsäureester-Rest, einen Cyano- oder Nitro-Rest oder jeweils einen Rest auf Basis eines Kohlenwasserstoffes, der durch Heteroatome unterbrochen sein kann, bedeuten, wobei R₁ und R₂ bzw. R₁′ und R₂′ unabhängig voneinander Wasserstoffatome, geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkyl(C₁-C₁₈)- oder Alkoxy(C₁-C₁₈)-Reste, Polyoxalkylen-Reste, bevorzugt Polyoxethylen- und Polyoxpropylen-Reste, der allgemeinen Formel -(Alkylen(C₁-C₅)-O)n-R, worin R ein Wasserstoffatom, ein Alkyl(C₁-C₄)-Rest oder ein Acyl-Rest, wie beispielsweise der Acetyl-, Benzoyl- oder Naphthoyl-Rest, und n eine Zahl von 1 bis 10 ist, Aryl- oder Heteroarylreste, wie beispielsweise Phenyl-, Naphthyl- oder Pyridyl-Reste, Aralkyl-Reste, wie beispielsweise Tolyl-Reste, Aralkoxy-Reste, wie beispielsweise Methoxyphenyl-Reste, Alkaryl-Reste, wie beispielsweise Benzyl-Reste, oder Cycloalkyl-Reste, wie beispielsweise Cyclopentyl- oder Cyclohexylreste, bedeuten und sich R₁ und R₂ bzw. R₁′ und R₂′ auch zu einem gesättigten oder ungesättigten, aromatischen oder nichtaromatischen 5- bis 7gliedrigen Ringsystem zusammenschließen können, wie beispielsweise das Pyridinium-Ringsystem, das weitere Heteroatome, bevorzugt Stickstoff- und/oder Sauerstoff- und/oder Schwefelatome, enthalten kann, wie beispielsweise das Morpholinium-Ringsystem, sowie substituiert und/oder durch Ankondensation von oder Verbrückung zu weiteren Ringsystemen modifiziert sein kann, wie beispielsweise das Chinolinium-Ringsystem, wobei die Reste R₁ und R₂ bzw. R₁′ und R₂′ ein oder mehrere Heteroatome, wie beispielsweise Stickstoff- und/oder Sauerstoff- und/oder Schwefel- und/oder Phosphoratome, enthalten und durch Halogenatome, Hydroxyl-, Carboxyl-, Sulfonsäure-, Cyano- oder Mercapto-Reste, Carboxamid-Reste wie beispielsweise -NH-C(O)-Alkyl(C₁-C₄), Sulfonamid-Reste, wie beispielsweise -NH-SO₂-Alkyl(C₁-C₄), Urethan-Reste, wie beispielsweise -NH-C(O)O-Alkyl(C₁-C₄), Keto-Reste, wie beispielsweise -C(O)-Alkyl(C₁-C₄), primäre, sekundäre oder tertiäre Amino-Reste, wie beispielsweise -NH[Alkyl(C₁-C₄)], -N[Akyl(C₁-C₄)]₂, Nitro-Reste, Ether-Reste, wie beispielsweise -Alkylen(C₁-C₄)-O-Alkyl(C₁-C₄), Alkyl(C₁-C₃₀)-, Alkoxy(C₁-C₃₀)-Reste, Aroxy-Reste, wie beispielsweise Phenoxy-Reste, Halogenalkyl(C₁-C₃₀)-, Halogenalkoxy(C₁-C₃₀)-Reste oder Ester-Reste, wie beispielsweise -C(O)O-Alkyl(C₁-C₄), substituiert sein können, und die Reste R₃ bis R₁₂ bzw. R₃′ bis R₁₂′ unabhängig voneinander Wasserstoffatome, Halogenatome, geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkyl(C₁-C₁₈)- oder Alkoxy(C₁-C₁₈)-Reste, Polyoxalkylen-Reste, bevorzugt Polyoxethylen- und Polyoxpropylen-Reste, der allgemeinen Formel -(Alkylen(C₁-C₅)-O)n-R, worin R ein Wasserstoffatom, ein Alkyl(C₁-C₄)-Rest oder ein Acyl-Rest, wie beispielsweise der Acetyl-, Benzoyl- oder Naphthoyl-Rest, und n eine Zahl von 1 bis 10 ist, Aryl- oder Heteroarylreste, wie beispielsweise Phenyl, Naphthyl- oder Pyridyl-Reste, Aralkyl-Reste, wie beispielsweise Tolyl-Reste, Aralkoxy-Reste, wie beispielsweise Methoxyphenyl-Reste, Aroxy-Reste, wie beispielsweise Phenoxy-Reste, Alkaryl-Reste, wie beispielsweise Benzyl-Reste, oder Cycloalkyl-Reste, wie beispielsweise Cyclopentyl- oder Cyclohexylreste, bedeuten und sich zwei der Reste R₃ bis R₁₂ bzw. R₃′ bis R₁₂′ auch zu einem gesättigten oder ungesättigten, aromatischen oder nichtaromatischen 5- bis 7gliedrigen Ringsystem zusammenschließen können, wie beispielsweise das Pyridinium-Ringsystem, das weitere Heteroatome, bevorzugt Stickstoff- und/oder Sauerstoff- und/oder Schwefelatome, enthalten kann, wie beispielsweise das Morpholinium-Ringsystem, sowie substituiert und/oder durch Ankondensation von oder Verbrückung zu weiteren Ringsystemen modifiziert sein kann, wie beispielsweise das Chinolinium-Ringsystem, wobei die Reste R₃ bis R₁₂ bzw. R₃′ bis R₁₂′ ein oder mehrere Heteroatome, wie beispielsweise Stickstoff- und/oder Sauerstoff- und/oder Schwefel- und/oder Phosphoratome, enthalten und durch Halogenatome, Hydroxyl-, Carboxyl-, Sulfonsäure-, Cyano- oder Mercapto-Reste, Carboxamid-Reste wie beispielsweise -NH-C(O)-Alkyl(C₁-C₄), Sulfonamid-Reste, wie beispielsweise -NH-SO₂-Alkyl(C₁-C₄), Urethan-Reste, wie beispielsweise -NH-C(O)O-Alkyl(C₁-C4), Keto-Reste, wie beispielsweise -C(O)-Alkyl(C₁-C₄), primäre, sekundäre oder tertiäre Amino-Reste, wie beispielsweise -NH[Alkyl(C₁-C₄)], -N[Alkyl(C₁-C₄)]₂, Nitro-Reste, Ether-Reste, wie beispielsweise -Alkylen(C₁-C₄)-O-Alkyl(C₁-C₄), Alkyl(C₁-C₃₀)-, Alkoxy(C₁-C₃₀)-Reste, Aroxy-Reste, wie beispielsweise Phenoxy-Reste, Halogenalkyl(C₁-C₃₀)-, Halogenalkoxy(C₁-C₃₀)-Reste oder Ester-Reste, wie beispielsweise -C(O)O-Alkyl(C₁-C₄), substituiert sein können, und die Reste R₁₃ bis R₁₆ unabhängig voneinander Wasserstoffatome, Chloratome, Bromatome, geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkyl(C₁-C₃₀)-Reste, Polyoxalkylen-Reste, bevorzugt Polyoxethylen- und Polyoxpropylen-Reste, der allgemeinen Formel -(Alkylen(C₁-C₅)-O)n-R, worin R ein Wasserstoffatom, einen Alkyl(C₁-C₄)-Rest oder einen Acyl-Rest, wie beispielsweise der Acetyl-, Benzoyl- oder Naphthoyl-Rest, und n eine Zahl von 1 bis 10 ist, Aryl- oder Heteroaryl-Reste, wie beispielsweise Phenyl-, Naphthyl- oder Pyridyl-Reste, Aralkyl-Reste, wie beispielsweise Tolyl-Reste, Aralkoxy-Reste, wie beispielsweise Methoxyphenyl-Reste, Alkaryl-Reste, wie beispielsweise Benzyl-Reste, oder Cycloalkyl-Reste, wie beispielsweise Cyclopentyl- oder Cyclohexyl-Reste, Carboxyl-, Sulfonsäure- oder Cyano-Reste, Carboxamid-Reste, wie beispielsweise -NH-C(O)-Alkyl(C₁-C₄), Sulfonamid-Reste, wie beispielsweise -NH-SO₂-Alkyl(C₁-C₄), Ester-Reste, wie beispielsweise -C(O)O-Alkyl(C₁-C₄), Carboxylat-Reste, wie beispielsweise -O-C(O)-Alkyl(C₁-C₄), Keto-Reste, wie beispielsweise -C(O)-Alkyl(C₁-C₄), Lactam-Reste, wie beispielsweisewherein the radicals R₁ to R₁₂ and R₁ 'to R₁₂' are each independently a hydrogen atom, halogen atom, a hydroxyl radical, a primary, secondary or tertiary amino radical, a carboxylic acid or carboxylic ester radical, a sulfonic acid or sulfonic acid radical , a cyano or nitro radical or in each case a radical based on a hydrocarbon which may be interrupted by heteroatoms, and the radicals R₁₃ to R₁₆ independently of one another each represent a hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom, a hydroxyl radical, a primary, secondary or tertiary amino radical, a carboxylic acid or carboxylic acid ester radical, a sulfonic acid or sulfonic acid ester radical, a cyano or nitro radical or in each case a radical based on a hydrocarbon which may be interrupted by hetero atoms, where R₁ and R₂ or R₁ 'and R₂' independently of one another are hydrogen atoms, straight-chain or branched, sat unsaturated or unsaturated alkyl (C₁-C₁₈) or alkoxy (C₁-C₁₈) radicals, polyoxyalkylene radicals, preferably polyoxyethylene and polyoxpropylene radicals, of the general formula - (alkylene (C₁-C₅) O) n- R, wherein R is a hydrogen atom, an alkyl (C₁-C₄) radical or an acyl radical, such as the acetyl, benzoyl or naphthoyl radical, and n is a number from 1 to 10, aryl or heteroaryl, such as Phenyl, naphthyl or pyridyl radicals, aralkyl radicals such as tolyl radicals, aralkoxy radicals such as methoxyphenyl radicals, alkaryl radicals such as benzyl radicals, or cycloalkyl radicals such as cyclopentyl or Cyclohexyl, mean and R₁ and R₂ or R₁ 'and R₂' can also combine to form a saturated or unsaturated, aromatic or non-aromatic 5- to 7-membered ring system, such as the pyridinium ring system, the other heteroatoms, preferably nitrogen and / or Oxygen- and / or sulfur atoms, such as the morpholinium ring system, and may be substituted and / or modified by condensation or bridging to other ring systems, such as the quinolinium ring system, wherein R₁ and R₂ and R₁ 'and R₂ 'one or more heteroatoms, such as nitrogen and / or oxygen and / or sulfur and / or phosphorus atoms, and by halogen atoms, hydroxyl, carboxyl, sulfonic acid, cyano or mercapto radicals, carboxamide radicals such as -NH-C (O) -alkyl (C₁-C₄), sulfonamide radicals, such as -NH-SO₂-alkyl (C₁-C₄), urethane radicals, such as -NH-C (O) O- Alkyl (C₁-C₄), keto radicals, such as -C (O) alkyl (C₁-C₄), primary, secondary or tertiary amino radicals, such as -NH [alkyl (C₁-C₄)], -N [Acyl (C₁-C₄)] ₂, nitro radicals, ether radicals, such as -alkylene (C₁-C₄) -O-alkyl (C₁-C₄), alkyl (C₁-C₃₀) -, Alkoxy (C₁-C₃₀) radicals, Aroxy radicals such as phenoxy radicals, haloalkyl (C₁-C₃₀), haloalkoxy (C₁-C₃₀) radicals or ester radicals such as -C (O) O-alkyl (C₁-C₄), may be substituted, and the radicals R₃ to R₁₂ or R₃ 'to R₁₂' are independently hydrogen atoms, halogen atoms, straight-chain or branched, saturated or unsaturated alkyl (C₁-C₁₈) - or alkoxy (C₁-C₁₈) Radicals, polyoxalkylene radicals, preferably polyoxethylene and polyoxpropylene radicals, of the general formula - (alkylene (C₁-C₅) -O) n -R, wherein R is a hydrogen atom, an alkyl (C₁-C₄) radical or an acyl Radical, such as, for example, the acetyl, benzoyl or naphthoyl radical, and n is a number from 1 to 10, aryl or heteroaryl radicals, such as, for example, phenyl, naphthyl or pyridyl radicals, aralkyl radicals, such as, for example, tolyl Radicals, aralkoxy radicals, for example methoxyphenyl radicals, aroxy radicals, for example phenoxy radicals, alkaryl-res te, such as benzyl radicals, or cycloalkyl radicals, such as cyclopentyl or cyclohexyl, mean and two of the radicals R₃ to R₁₂ or R₃ 'to R₁₂' also to a saturated or unsaturated, aromatic or non-aromatic 5- to 7-membered Ring system can combine, such as the pyridinium ring system, which may contain other heteroatoms, preferably nitrogen and / or oxygen and / or sulfur atoms, such as the morpholinium ring system, and substituted and / or by condensation of or bridging to another Ring systems may be modified, such as the quinolinium ring system, wherein the radicals R₃ to R₁₂ or R₃ 'to R₁₂' one or more heteroatoms, such as nitrogen and / or oxygen and / or sulfur and / or phosphorus atoms and by halogen atoms, hydroxyl, carboxyl, sulfonic acid, cyano or mercapto radicals, carboxamide-Re radicals such as -NH-C (O) -alkyl (C₁-C₄), sulfonamide radicals such as -NH-SO₂-alkyl (C₁-C₄), urethane radicals such as -NH-C (O) O -Alkyl (C₁-C4), keto radicals, such as, for example, -C (O) -alkyl (C₁-C₄), primary, secondary or tertiary amino radicals, such as -NH [alkyl (C₁-C₄)], - N [alkyl (C₁-C₄)] ₂, nitro radicals, ether radicals, for example -alkylene (C₁-C₄) -O-alkyl (C₁-C₄), alkyl (C₁-C₃₀) -, alkoxy (C₁-C₄), C₃₀) radicals, Aroxy radicals such as phenoxy radicals, haloalkyl (C₁-C₃₀) -, haloalkoxy (C₁-C₃₀) radicals or ester radicals such as -C (O) O-alkyl (C₁-C₄ ), and the radicals R₁₃ to R₁₆ independently of one another are hydrogen atoms, chlorine atoms, bromine atoms, straight-chain or branched, saturated or unsaturated alkyl (C₁-C₃₀) radicals, polyoxalkylene radicals, preferably polyoxyethylene and polyoxpropylene radicals, of the general Formula - (alkylene (C₁-C₅) -O) n -R, wherein R is a hydrogen atom, an alkyl (C₁-C₄) radical or an acyl radical, such as the acetyl, benzoyl or naphthoyl radical, and n is a number from 1 to 10, aryl or heteroaryl radicals, such as Phenyl, naphthyl or pyridyl radicals, aralkyl radicals such as tolyl radicals, aralkoxy radicals such as methoxyphenyl radicals, alkaryl radicals such as benzyl radicals, or cycloalkyl radicals such as cyclopentyl or Cyclohexyl radicals, carboxyl, sulfonic acid or cyano radicals, carboxamide radicals, such as -NH-C (O) -alkyl (C₁-C₄), sulfonamide radicals, such as -NH-SO₂-alkyl (C₁-C₄) C₄), ester radicals such as -C (O) O-alkyl (C₁-C₄), carboxylate radicals such as -OC (O) -alkyl (C₁-C₄), keto radicals such as -C (O) -alkyl (C₁-C₄), lactam radicals, such as
oder Ether-Reste, wie beispielsweise -Alkylen(C₁-C₄)-O-Alkyl(C₁-C₄), bedeuten, wobei die Reste R₁₃ bis R₁₆ ein oder mehrere Heteroatome, wie beispielsweise Stickstoff- und/oder Sauerstoff- und/oder Schwefel- und/oder Phosphoratome, enthalten und durch Chlor- oder Bromatome, Hydroxyl-, Carboxyl-, Sulfonsäure-, Cyano- oder Mercapto-Reste, Carboxamid-Reste wie beispielsweise -NH-C(O)-Alkyl(C₁-C₄), Sulfonamid-Reste, wie beispielsweise -NH-SO₂-Alkyl(C₁-C₄), primäre, sekundäre oder tertiäre Amino-Reste, wie beispielsweise -NH[Alkyl(C₁-C₄)], -N[Alkyl(C₁-C₄)]₂ oder Nitro-Reste substituiert sein können, und X- bzw. Y- jeweils das stöchiometrische Äquivalent eines organischen oder anorganischen Anions oder eines Gemisches von organischen und/oder anorganischen Anionen bedeuten, und wobei im Falle der Homopolymerisation von Monomeren der allgemeinen Formeln (I) oder (II) R₁ und R₂ und/oder R₁′ und R₂′ identisch oder verschieden sein können, und wobei im Falle der Copolymerisation von Gemischen zweier Monomerer der Formeln (I) bis (III) sowohl die Reste R₁ und R₂ und/oder R₁′ und R₂′ als auch die Anionen X- und Y- identisch oder verschieden sein können, einzeln oder in Kombination als Ladungssteuermittel in elektrophotographischen Tonern und Entwicklern, die zum Kopieren bzw. Vervielfältigen von Vorlagen sowie zum Drucken von elektronisch, magnetisch oder optisch gespeicherten Informationen oder im Colorproofing eingesetzt werden. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäß beanspruchten Verbindungen geeignet als Ladungssteuermittel in Pulvern und Lacken zur Oberflächenbeschichtung von Gegenständen aus Metall, Holz, Kunststoff, Glas, Keramik, Beton, Textilmaterial, Papier oder Kautschuk, insbesondere in triboelektrisch bzw. elektrokinetisch versprühten Pulverlacken.or ether radicals, such as -alkylene (C₁-C₄) -O-alkyl (C₁-C₄), wherein the radicals R₁₃ to R₁₆ one or more heteroatoms, such as nitrogen and / or oxygen and / or sulfur and / or phosphorus atoms, and by chlorine or bromine atoms, hydroxyl, carboxyl, sulfonic acid, cyano or mercapto radicals, carboxamide radicals such as -NH-C (O) -alkyl (C₁-C₄), Sulfonamide radicals, such as -NH-SO₂-alkyl (C₁-C₄), primary, secondary or tertiary amino radicals, such as -NH [alkyl (C₁-C₄)], -N [alkyl (C₁-C₄)] ₂ or nitro radicals may be substituted, and X - or Y - each denote the stoichiometric equivalent of an organic or inorganic anion or a mixture of organic and / or inorganic anions, and wherein in the case of homopolymerization of monomers of the general formulas (I ) or (II) R₁ and R₂ and / or R₁ 'and R₂' may be identical or different , and wherein in the case of the copolymerization of mixtures of two monomers of the formulas (I) to (III), both the radicals R₁ and R₂ and / or R₁ 'and R₂' and the anions X - and Y - may be identical or different, individually or in combination as charge control agents in electrophotographic toners and developers used for copying or duplicating originals and for printing electronically, magnetically or optically stored information or in color proofing. In addition, the compounds claimed according to the invention are suitable as charge control agents in powders and paints for surface coating of objects made of metal, wood, plastic, glass, ceramic, concrete, textile material, paper or rubber, especially in triboelectrically or electrokinetically sprayed powder coatings.
Außerdem können diese Verbindungen auch als ladungsverbesserndes Mittel in Form von Beschichtungen von Carriern bzw. Bestandteil von Beschichtungen von Carriern, die in Entwicklern von elektrophotographischen Kopierern oder Druckern zur Anwendung kommen, eingesetzt werden.In addition, these compounds can also be called charge-improving agent in the form of coatings of Carrier or component of coatings of carriers, the in developers of electrophotographic copiers or Printers are used.
Die erfindungsgemäß beanspruchten Verbindungen liegen in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise von etwa 0,1 bis etwa 5 Gewichtsprozent, homogen verteilt in dem jeweiligen Toner, Entwickler, Lack oder Pulver vor.The claimed compounds according to the invention are in one Amount of from about 0.01 to about 30 weight percent, preferably from about 0.1 to about 5 weight percent, homogeneously distributed in the respective toner, developer, lacquer or powder.
Besonders geeignet sind polymere Ammoniumverbindungen mit einem Molekulargewicht von etwa 20 000 bis etwa 250 000 auf der Basis von Poly(diallylammonium)-Derivaten sowie deren Copolymeren, mit den molaren Monomerenverhältnissen (I) : (II) und (I) : (III) und (II) : (III) von etwa 0,5 : 0,5 bis etwa 0,95 : 0,05 im Copolymeren, hergestellt durch Homopolymerisation von Monomeren der obengenannten Formeln (I) oder (II) sowie durch Copolymerisation von Gemischen zweier Monomerer der obengenannten Formeln (I) bis (III) und gegebenenfalls anschließendem Anionenaustausch, in denen R₁ und R₂ bzw. R₁′ und R₂′ unabhängig voneinander Wasserstoffatome, geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkyl(C₁-C₈)- oder Alkoxy(C₁-C₈)-Reste, Aryl- oder Heteroaryl-Reste, wie beispielsweise Phenyl-, Naphthyl- oder Pyridyl-Reste, Aralkyl-Reste, wie beispielsweise Tolyl-Reste, Aralkoxy-Reste, wie beispielsweise Methoxyphenyl-Reste, Alkaryl-Reste, wie beispielsweise Benzyl-Reste, oder Cycloalkyl-Reste, wie beispielsweise Cyclopentyl- oder Cyclohexylreste, bedeuten, wobei die Reste R₁ und R₂ bzw. R₁′ und R₂′ durch Halogenatome, Hydroxyl-, Carboxyl-, Sulfonsäure-Reste, Carboxamid-Reste, wie beispielsweise -NH-C(O)-Alkyl(C₁-C₄), Sulfonamid-Reste, wie beispielsweise -NH-SO₂-Alkyl(C₁-C₄), Keto-Reste, wie beispielsweise -C(O)-Alkyl(C₁-C₄), primäre, sekundäre oder teriäre Amino-Reste, wie beispielsweise -NH[Alkyl(C₁-C₄)], -N[Alkyl[C₁-C₄)]₂, Nitro-Reste, Ether-Reste, wie beispielsweise -Alkylen(C₁-C₄)-O-Alkyl(C₁-C₄), Alkyl(C₁-C₄)-, Alkoxy(C₁-C₄)-, Aroxy-Reste, wie beispielsweise Phenoxy-Reste, Halogenalkyl(C₁-C₄)-, Halogenalkoxy(C₁-C₄)-Reste oder Ester-Reste, wie beispielsweise -C(O)O-Alkyl(C₁-C₄), substituiert sein können, bedeuten, und die Reste R₃ bis R₁₂ bzw. R₃′ bis R₁₂′ unabhängig voneinander Wasserstoffatome, Halogenatome, geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkyl(C₁-C₈)- oder Alkoxy(C₁-C₈)-Reste, Aryl- oder Heteroaryl-Reste, wie beispielsweise Phenyl-, Naphthyl- oder Pyridyl-Reste, Aralkyl-Reste, wie beispielsweise Tolyl-Reste, Aralkoxy-Reste, wie beispielsweise Methoxyphenyl-Reste, Aroxy-Reste, wie beispielsweise Phenoxy-Reste, Alkaryl-Reste, wie beispielsweise Benzyl-Reste, oder Cycloalkyl-Reste, wie beispielsweise Cyclopentyl- oder Cyclohexylreste, bedeuten, wobei die Reste R₁ und R₂ bzw. R₁′ und R₂′ durch Halogenatome, Hydroxyl-, Carboxyl-, Sulfonsäure-Reste, Carboxamid-Reste, wie beispielsweise -NH-C(O)-Alkyl(C₁-C₄), Sulfonamid-Reste, wie beispielsweise -NH-SO₂-Alkyl(C₁-C₄), Keto-Reste, wie beispielsweise -C(O)-Alkyl(C₁-C₄), primäre, sekundäre oder teriäre Amino-Reste, wie beispielsweise -NH[Alkyl(C₁-C₄)], -N[Alkyl(C₁-C₄)]₂, Nitro-Reste, Ether-Reste, wie beispielsweise -Alkylen(C₁-C₄)-O-Alkyl(C₁-C₄), Alkyl(C₁-C₄)-, Alkoxy(C₁-C₄)-, Aroxy-Reste, wie beispielsweise Phenoxy-Reste, Halogenalkyl(C₁-C₄)-, Halogenalkoxy(C₁-C₄)-Reste oder Ester-Reste, wie beispielsweise -C(O)O-Alkyl(C₁-C₄), substituiert sein können, bedeuten, und die Reste R₁₃ bis R₁₆ unabhängig voneinander Wasserstoffatome, geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkyl(C₁-C₈)-Reste, Aryl- oder Heteroaryl-Reste, wie beispielsweise Phenyl-, Naphthyl- oder Pyridyl-Reste, Aralkyl-Reste, wie beispielsweise Tolyl-Reste, Aralkoxy-Reste, wie beispielsweise Methoxyphenyl-Reste, Alkaryl-Reste, wie beispielsweise Benzyl-Reste, Cycloalkyl-Reste, wie beispielsweise Cyclopentyl- oder Cyclohexylreste, Carboxyl-, Sulfonsäure-, Cyano-Reste, Ester-Reste, wie beispielsweise -C(O)O-Alkyl(C₁-C₄), Carboxylat-Reste, wie beispielsweise -O-C(O)-Alkyl(C₁-C₄), Carboxamid-Reste, wie beispielsweise -NH-C(O)-Alkyl(C₁-C₄), Sulfonamid-Reste, wie beispielsweise -NH-SO₂-Alkyl(C₁-C₄), Keto-Reste, wie beispielsweise -C(O)-Alkyl(C₁-C₄), Lactam Reste, wie beispielsweiseParticularly suitable are polymeric ammonium compounds with a molecular weight of about 20,000 to about 250,000 on the Basis of poly (diallylammonium) derivatives and their Copolymers with molar monomer ratios (I): (II) and (I): (III) and (II): (III) from about 0.5: 0.5 to about 0.95: 0.05 in the copolymer prepared by homopolymerization of monomers of the abovementioned formulas (I) or (II) and by copolymerization of mixtures of two monomers of the above Formulas (I) to (III) and optionally subsequent anion exchange, in which R₁ and R₂ or R₁ 'and R₂' independently Hydrogen atoms, straight-chain or branched, saturated or unsaturated alkyl (C₁-C₈) or alkoxy (C₁-C₈) radicals, Aryl or heteroaryl radicals, such as, for example, phenyl, Naphthyl or pyridyl radicals, aralkyl radicals, such as For example, tolyl radicals, aralkoxy radicals, such as Methoxyphenyl radicals, alkaryl radicals, such as Benzyl radicals, or cycloalkyl radicals, such as Cyclopentyl or cyclohexyl, mean, where the radicals R₁ and R₂ or R₁ 'and R₂' by halogen atoms, hydroxyl, Carboxyl, sulfonic acid residues, carboxamide residues, such as for example, -NH-C (O) -alkyl (C₁-C₄), sulfonamide radicals, such as for example -NH-SO₂-alkyl (C₁-C₄), keto radicals, such as for example -C (O) -alkyl (C₁-C₄), primary, secondary or tertiary amino radicals such as -NH [alkyl (C₁-C₄)], -N [alkyl [C₁-C₄)] ₂, nitro radicals, ether radicals, such as Alkylene (C₁-C₄) -O-alkyl (C₁-C₄), alkyl (C₁-C₄) -, alkoxy (C₁-C₄) -, Aroxy radicals, such as phenoxy radicals, Haloalkyl (C₁-C₄) -, haloalkoxy (C₁-C₄) radicals or Ester radicals, such as, for example, -C (O) O-alkyl (C₁-C₄), may be substituted, and the radicals R₃ to R₁₂ or R₃ 'to R₁₂' independently each other from hydrogen atoms, halogen atoms, straight or branched, saturated or unsaturated alkyl (C₁-C₈) - or Alkoxy (C₁-C₈) radicals, aryl or heteroaryl radicals, such as for example, phenyl, naphthyl or pyridyl radicals, Aralkyl radicals, such as tolyl radicals, aralkoxy radicals, such as methoxyphenyl radicals, aroxy radicals, such as for example, phenoxy radicals, alkaryl radicals, such as for example, benzyl radicals, or cycloalkyl radicals, such as For example, cyclopentyl or cyclohexyl, mean where the radicals R₁ and R₂ or R₁ 'and R₂' by halogen atoms, Hydroxyl, carboxyl, sulfonic acid residues, carboxamide residues, such as for example, -NH-C (O) -alkyl (C₁-C₄), sulfonamide radicals, such as for example -NH-SO₂-alkyl (C₁-C₄), keto radicals, such as for example -C (O) -alkyl (C₁-C₄), primary, secondary or tertiary amino radicals such as -NH [alkyl (C₁-C₄)], -N [alkyl (C₁-C₄)] ₂, nitro radicals, ether radicals, such as Alkylene (C₁-C₄) -O-alkyl (C₁-C₄), alkyl (C₁-C₄) -, alkoxy (C₁-C₄) -, Aroxy radicals, such as phenoxy radicals, Haloalkyl (C₁-C₄) -, haloalkoxy (C₁-C₄) radicals or Ester radicals, such as, for example, -C (O) O-alkyl (C₁-C₄), may be substituted, and the radicals R₁₃ to R₁₆ independently Hydrogen atoms, straight-chain or branched, saturated or unsaturated alkyl (C₁-C₈) radicals, aryl or Heteroaryl radicals, such as phenyl, naphthyl or Pyridyl radicals, aralkyl radicals, such as, for example, tolyl radicals, Aralkoxy radicals, such as methoxyphenyl radicals, Alkaryl radicals, such as benzyl radicals, Cycloalkyl radicals, such as cyclopentyl or Cyclohexyl radicals, carboxyl, sulfonic acid, cyano radicals, Ester radicals, such as, for example, -C (O) O-alkyl (C₁-C₄), Carboxylate radicals, such as -O-C (O) -alkyl (C₁-C₄), Carboxamide radicals, such as -NH-C (O) -alkyl (C₁-C₄), Sulfonamide radicals, such as -NH-SO₂-alkyl (C₁-C₄), Keto radicals, such as, for example, C (O) -alkyl (C₁-C₄), Lactam radicals, such as
oder Ether-Reste, wie beispielsweise -Alkylen(C₁-C₄)-O-Alkyl(C₁-C₄), bedeuten, wobei die Reste R₁₃ bis R₁₆ durch Chlor- oder Bromatome, Hydroxyl-, Carboxyl-, Sulfonsäure-, Cyano-, Mercapto-Reste, Carboxamid-Reste, wie beispielsweise -NH-CO-Alkyl(C₁-C₄), Sulfonamid-Reste, wie beispielsweise -NH-SO₂-Alkyl(C₁-C₄), primäre, sekundäre oder teriäre Amino-Reste, wie beispielsweise -NH[Alkyl(C₁-C₄)], -N[Alkyl(C₁-C₄)]₂ oder Nitro-Reste substituiert sein können, und X- bzw. Y- jeweils das stöchometrische Äquivalent eines Anions oder eines Gemisches von Anionen bedeuten, wie beispielsweise F-, Cl-, Br-, J-, NO₃-, OH-, HSO₄-, SO₄2-, S2-, SO₃₂-, S₂O₃2-, HCO₃-, CO₃2-, H₂PO₄-, HPO₄2-, PO₄3-, CN-, Cyanat, Isocyanat, Thiocyanat, Zinktetracyanat, Zinktetrathiocyanat, Perchlorat, BF₄-, PF₆-, B(Aryl)₄-, wie z. B. Tetraphenylborat, Tetra(fluorphenyl)borat, Tetra(chlorphenyl)borat, Tetratolylborat, Tetranaphthylborat, Tetra(methoxyphenyl)borat, Tetrabiphenylborat, Tetrabenzylborat oder Tetrapyridylborat, Ethyl- und Methylsulfat, Phenolat, Nitrophenolat, gesättigtes oder ungesättigtes, aliphatisches, cycloaliphatisches oder aromatisches Carboxylat oder Sulfonat, wie z. B. Acetat, Lactat, Benzoat, Salicylat, 2-Hydroxy-3-naphthoat, 2-Hydroxy-6-naphthoat, Ethylsulfonat, Phenylsulfonat oder Tosylat, ferner perfluoriertes gesättigtes oder ungesättigtes, aliphatisches, cycloaliphatisches oder aromatisches Carboxylat oder Sulfonat, wie z. B. Perfluoracetat, Perfluoralkylbenzoat, Perfluorethylsulfonat oder Perfluoralkylbenzolsulfonat, sowie gesättigtes oder ungesättigtes, aliphatisches, cycloaliphatisches oder aromatisches Di- und Tricarboxylat, wie z. B. Citrat, Oxalat oder Succinat, bzw. Di- und Trisulfonat, Wolframat, Molybdat oder Heteropolysäure-Anion, wie beispielsweise Phosphomolybdat, -wolframat, Silicomolybdat, -wolframat, bedeuten, wobei ganz besonders die Anionen F-, Cl-, Br-, J-, BF₄-, B(Aryl)₄-, PF₆- und P(Mo₃O₁₀)₄3- geeignet sind.or ether radicals, such as -alkylene (C₁-C₄) -O-alkyl (C₁-C₄), where the radicals R₁₃ to R₁₆ by chlorine or bromine atoms, hydroxyl, carboxyl, sulfonic acid, cyano, Mercapto radicals, carboxamide radicals, such as -NH-CO-alkyl (C₁-C₄), sulfonamide radicals, such as -NH-SO₂-alkyl (C₁-C₄), primary, secondary or tertiary amino radicals, such as For example, -NH [alkyl (C₁-C₄)], -N [alkyl (C₁-C₄)] ₂ or nitro radicals may be substituted, and X - and Y - each represents the stoichometric equivalent of an anion or a mixture of anions , such as F - , Cl - , Br - , J - , NO₃ - , OH - , HSO₄ - , SO₄ 2- , S 2- , SO₃ ₂- , S₂O₃ 2- , HCO₃ - , CO₃ 2- , H₂PO₄ - , HPO₄ 2- , PO₄ 3- , CN - , cyanate, isocyanate, thiocyanate, zinc tetracyanate, zinc tetrathiocyanate, perchlorate, BF₄ - , PF₆ - , B (aryl) ₄ - , such as. As tetraphenylborate, tetra (fluorophenyl) borate, tetra (chlorophenyl) borate, tetratolyl borate, Tetranaphthylborat, tetra (methoxyphenyl) borate, tetrabiphenylborate, tetrabenzyl borate or Tetrapyridylborat, ethyl and methyl sulfate, phenolate, nitrophenolate, saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic Carboxylate or sulfonate, such as. As acetate, lactate, benzoate, salicylate, 2-hydroxy-3-naphthoate, 2-hydroxy-6-naphthoate, ethyl sulfonate, phenyl sulfonate or tosylate, further perfluorinated saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic carboxylate or sulfonate, such as. As perfluoroacetate, Perfluoralkylbenzoat, perfluoroethyl or perfluoroalkylbenzenesulfonate, and saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic di- and tricarboxylate, such as. As citrate, oxalate or succinate, or di- and trisulfonate, tungstate, molybdate or heteropolyacid anion, such as phosphomolybdate, tungstate, silicomolybdate, tungstate, in particular the anions F - , Cl - , Br - , J - , BF₄ - , B (aryl) ₄ - , PF₆ - and P (Mo₃O₁₀) ₄ 3- are suitable.
Ganz besonders geeignete Verbindungen sind beispielsweiseVery particularly suitable compounds are, for example
- - Homopolymere aus mit X-=Cl-, BF₄-, B(Phenyl)₄-, PF₆-, R₁=H, CH₃, R₂=CH₃, C₈H₁₇ und einem Molekulargewicht von etwa 20 000 bis etwa 250 000,- homopolymers with X - = Cl - , BF₄ - , B (phenyl) ₄ - , PF₆ - , R₁ = H, CH₃, R₂ = CH₃, C₈H₁₇ and a molecular weight of about 20,000 to about 250,000,
- - Copolymere aus mit X- und Y-=Cl-, BF₄-, B(Phenyl)₄-, PF₆-, R₁ und R₁′=H, CH₃, R₂ und R₂′=CH₃, C₈H₁₇, einem Molekulargewicht von etwa 20 000 bis etwa 250 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,5 : 0,5 bis etwa 0,95 : 0,05,- Copolymers from with X - and Y - = Cl - , BF₄ - , B (phenyl) ₄ - , PF₆ - , R₁ and R₁ '= H, CH₃, R₂ and R₂' = CH₃, C₈H₁₇, a molecular weight of about 20,000 to about 250 000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.5: 0.5 to about 0.95: 0.05,
- - Copolymere aus mit X- und Y-=Cl-, BF₄-, B(Phenyl)₄-, PF₆-, R₁=H, CH₃, R₂=CH₃, C₈H₁₇, R₃=H, CH₃, R₄=COOH, C(O)OCH₃, C(O)OC₂H₅, C(O)NH₂, OC(O)CH₃, CN, einem Molekulargewicht von etwa 20 000 bis etwa 250 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,5 : 0,5 bis ewa 0,95 : 0,05.- Copolymers from with X - and Y - = Cl - , BF₄ - , B (phenyl) ₄ - , PF₆ - , R₁ = H, CH₃, R₂ = CH₃, C₈H₁₇, R₃ = H, CH₃, R₄ = COOH, C (O) OCH₃ , C (O) OC₂H₅, C (O) NH₂, OC (O) CH₃, CN, a molecular weight of about 20,000 to about 250,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.5: 0.5 to ewa 0, 95: 0.05.
An Einzelverbindungen seien beispielsweise genanntFor example, individual compounds may be mentioned
- - ein Homopolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000,a homopolymer with a molecular weight of about 100,000,
- - ein Homopolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000,a homopolymer with a molecular weight of about 100,000,
- - ein Homopolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000,a homopolymer with a molecular weight of about 100,000,
- - ein Homopolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000,a homopolymer with a molecular weight of about 100,000,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,95 : 0,05,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.95: 0.05,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,95 : 0,05,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.95: 0.05,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,95 : 0,05,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.95: 0.05,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,95 : 0,05,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.95: 0.05,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 zu 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8 to 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2,a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2,
- - ein Copolymeres aus mit einem Molekulargewicht von etwa 100 000 und einem molaren Monomerenverhältnis im Copolymeren von etwa 0,8 : 0,2.a copolymer having a molecular weight of about 100,000 and a molar monomer ratio in the copolymer of about 0.8: 0.2.
Die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) bis (III) und deren Homo- bzw. Copolymerisate geschieht in an sich bekannter Weise, die in der Literatur ausführlich beschrieben ist [z. B. G. B. Butler, R. J. Angelo, J. Am. Chem. Soc. 79 (1957), 3128-31; G. B. Butler in: E. J. Goethals, "Polymeric Amines and Ammonium Salts", Pergamon Press, 1980, 125-42; D. H. Solomon, D. G. Hawthorne, J. Macromol. Sci.-Rev. Macromol. Chem. C15 (1976), 143-64; Houben-Weyl, "Methoden der Organischen Chemie", Bd. XIV/1, Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, 561-1182; K. Weissermel, H.-J. Arpe, "Industrielle Organische Chemie", Verlag Chemie, Weinheim, 1988, 230-51; DD-PS 1 27 729; EP-PS 01 03 698; US-PS 32 88 770].The preparation of the compounds of the general formulas (I) bis (III) and their homopolymers or copolymers takes place in well-known manner, which in the literature in detail is described [z. B.B. Butler, R.J. Angelo, J. Am. Chem. Soc. 79 (1957), 3128-31; G.B. Butler in: E.J. Goethals, "Polymeric Amines and Ammonium Salts", Pergamon Press, 1980, 125-42; D.H. Solomon, D.G. Hawthorne, J. Macromol. Sci.-Rev. Macromol. Chem. C15 (1976), 143-64; Houben-Weyl, "Methods of Organic Chemistry ", Vol. XIV / 1, Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, 561-1182; K. Weissermel, H.-J. Arpe, "Industrielle Organic Chemistry ", Verlag Chemie, Weinheim, 1988, 230-51; DD-PS 1 27 729; EP-PS 01 03 698; US-PS 32 88 770].
So werden die Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) und (II) beispielsweise durch Umsetzung von Allylhalogeniden mit N,N-Dialkylallylaminen oder durch Reduktion von Alkylnitrilen mit anschließender Umsetzung des Amins mit Allylhalogeniden und Quaternisierung des Diallylamins hergestellt.Thus, the compounds of the general formulas (I) and (II) for example by reaction of allyl halides with N, N-dialkylallylamines or by reduction of alkylnitriles followed by reaction of the amine with allyl halides and quaternization of the diallylamine.
Verbindungen der allgemeinen Formel (III) werden beispielsweise hergestellt durch Addition von Halogenwasserstoffen an Ethin, aus Ethylenchlorhydrin durch Umsetzung mit NaCN und Alkoholen, aus Veresterung von Milchsäure mit anschließender Thermolyse, durch Umsetzung von Ethen mit Essigsäure, durch Friedel-Crafts-Alkylierung von Aromaten mit anschließender Crackung, durch Ammonoxidation von Propen oder katalytische Hydrolyse von Acrylamid.Compounds of general formula (III) are for example, prepared by addition of Hydrogen halides on ethyne, from ethylene chlorohydrin by Reaction with NaCN and alcohols, from esterification of Lactic acid with subsequent thermolysis, by reaction of Ethene with acetic acid, by Friedel-Crafts alkylation of Aromatics with subsequent cracking, by ammoxidation of Propene or catalytic hydrolysis of acrylamide.
Homopolymerisate von Monomeren der allgemeinen Formeln (I) und (II) sowie Copolymerisate von Gemischen zweier Monomerer der allgemeinen Formeln (I) bis (III) werden hergestellt durch beispielsweise radikalische Homo- oder Copolymerisation unter Inertgas in polaren Lösemitteln, wie beispielsweise Wasser oder Dimethylformamid, mit Hilfe von radikalischen Startern, wie beispielsweise t-Butylhydroperoxid oder Ammoniumperoxidisulfat, wobei als Monomere bevorzugt die Halogenidsalze eingesetzt werden. Homopolymers of monomers of the general formulas (I) and (II) and copolymers of mixtures of two monomers of general formulas (I) to (III) are prepared by for example, radical homo- or copolymerization under Inert gas in polar solvents, such as water or dimethylformamide, with the help of radical initiators, such as t-butyl hydroperoxide or Ammonium peroxydisulfate, wherein as monomers preferably the Halide salts are used.
Die Herstellung der verschiedenen Salze, beispielsweise der Verbindungen (2) bis (4), (6) bis (8), (10) bis (12), (14) bis (16), (18) bis (20) und (22) bis (24), erfolgt durch Anionenaustausch, z. B. durch Ausfällen aus wäßrigem Medium, wie in den Herstellungsbeispielen beschrieben.The preparation of the various salts, for example the Compounds (2) to (4), (6) to (8), (10) to (12), (14) to (16), (18) to (20) and (22) to (24) is carried out by Anion exchange, e.g. B. by precipitation from aqueous medium, as described in the preparation examples.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäß beanspruchten Verbindungen ist, daß sie farblos sind und einen hohen Ladungssteuereffekt aufweisen und daß dieser über einen längeren Aktivierzeitraum hinweg (bis zu 24. Std.) konstant ist.The particular advantage of claimed according to the invention Links is that they are colorless and high Have charge control effect and that this over a longer activation period (up to 24 hours) is.
So zeigt z. B. ein Test-Toner mit 1 Gewichtsprozent der Verbindung (3) nach 10 Min. eine Aufladung von -8 µC/g, nach 30 Min. von -21 µC/g, nach 2 Std. von -31 µC/g und nach 24 Std. von -33 µC/g (Anwendungsbeispiel 3). Ein Test-Toner mit 1 Gewichtsprozent der Verbindung (13) zeigt folgendes Verhalten: +30 µC/g nach 10 Min., +25 µC/g nach 30 Min., +16 µC/g nach 2 Std. und +12 µC/g nach 24 Std. (Anwendungsbeispiel 10). Ein Test-Toner mit 1 Gewichtsprozent der Verbindung (15) zeigt folgende Werte: -20 µC/g nach 10 Min., -28 µC/g nach 30 Min., -33 µC/g nach 2 Std. und -33 µC/g nach 24 Std. (Anwendungsbeispiel 11). Ein Test-Pulverlack mit 1 Gewichtsprozent der Verbindung (3) zeigt nach 10 Min. eine Aufladung von -3 µC/g, -1 µC/g nach 30 Min., +4 µC/g nach 2 Std. und +2 µC/g nach 24 Std. (Anwendungsbeispiel 5). Ein Test-Pulverlack mit 1 Gewichtsprozent der Verbindung (1) zeigt nach 10 Min. eine Aufladung von -6 µC/g, -7 µC/g nach 30 Min., -7 µC/g nach 2 Std. und -6 µC/g nach 24 Std. (Anwendungsbeispiel 6). Der hohe Ladungssteuereffekt wird umso deutlicher, wenn zum Vergleich z. B. das Aufladungsverhalten des reinen Tonerbindemittels "Dialec S-309" (Vergleichsbeispiel 1: -4 µC/g nach 10 Min., -12 µC/g nach 30 Min., -27 µC/g nach 2 Std., -48 µC/g nach 24 Std.) des reinen Pulverlackbindemittels "Alftalat AN 757" (Vergleichsbeispiel 2: -35 µC/g nach 10 Min., -32 µC/g nach 30 Min., -24 µC/g nach 2 Std., -13 µC/g nach 24 Std.) und des reinen Pulverlackbindemittels "Alftalat AN 792" (Vergleichsbeispiel 3: -15 µC/g nach 10 Min., -17 µC/g nach 30 Min., -13 µC/g nach 2 Std., -2 µC/g nach 24 Std.) betrachtet werden. In den Anwendungsbeispielen 7, 8 und 9 wird beim Vergleich mit den Vergleichsbeispielen 4, 5 und 6 der hohe Ladungssteuereffekt besonders deutlich, da zusätzlich triboelektrisch problematische Farbmittel (C. I. Pigment Red 57 : 1 und C. I. Solvent Blue 125) mitverwendet wurden.So z. B. a test toner with 1 weight percent of Compound (3) after 10 min. Charge of -8 μC / g, after 30 minutes from -21 μC / g, after 2 hours from -31 μC / g and after 24 hours of -33 μC / g (Application Example 3). A test toner with 1 weight percent of compound (13) shows the following Behavior: +30 μC / g after 10 min., +25 μC / g after 30 min., +16 μC / g after 2 hours and +12 μC / g after 24 hours (application example 10). A test toner containing 1% by weight of compound (15) shows the following values: -20 μC / g after 10 min., -28 μC / g after 30 min., -33 μC / g after 2 h and -33 μC / g after 24 h. (Application Example 11). A test powder paint containing 1% by weight of the compound (3) shows after 10 minutes a charge of -3 μC / g, -1 μC / g after 30 min., +4 μC / g after 2 hours and +2 μC / g after 24 hours (Application Example 5). A test powder coating with 1 Weight percent of the compound (1) shows after 10 min Charge of -6 μC / g, -7 μC / g after 30 min., -7 μC / g after 2 hr. and -6 μC / g after 24 hours (Application Example 6). The high charge control effect becomes more apparent when Comparison z. B. the charging behavior of the pure Toner binder "Dialec S-309" (Comparative Example 1: -4 μC / g after 10 minutes, -12 μC / g after 30 minutes, -27 μC / g after 2 hours, -48 μC / g after 24 hours) of pure Powder Coating Binder "Alftalat AN 757" (Comparative Example 2: -35 μC / g after 10 min, -32 μC / g after 30 min, -24 μC / g after 2 hours, -13 μC / g after 24 hours) and pure Powder Coating Binder "Alftalat AN 792" (Comparative Example 3: -15 μC / g after 10 min, -17 μC / g after 30 min, -13 μC / g after 2 hours, -2 μC / g after 24 hours). In the Application Examples 7, 8 and 9 is compared with the Comparative Examples 4, 5 and 6, the high charge control effect especially clear, because in addition triboelectric problematic colorants (C.I. Pigment Red 57: 1 and C.I. Solvent Blue 125) were also used.
Für die Praxis von großer Bedeutung ist, daß die erfindungsgemäß beanspruchten Verbindungen chemisch inert und gut verträglich mit Bindemitteln, wie z. B. Styrolacrylaten, Polyestern, Epoxiden, Polyurethanen, sind. Zudem sind die Verbindungen thermostabil und können somit ohne Schwierigkeiten mit den gängigen Verfahren (Extrudieren, Kneten) unter den üblichen Bedingungen (Temperaturen zwischen 100°C und 200°C) in die gängigen Bindemittel eingearbeitet werden. Die Synthese der erfindungsgemäß beanspruchten Verbindungen ist wenig aufwendig, und die Produkte fallen in hoher Reinheit an.Of great importance for the practice is that the Compounds claimed according to the invention are chemically inert and well tolerated with binders such. Styrene acrylates, Polyesters, epoxies, polyurethanes, are. In addition, the Compounds thermostable and can thus without Difficulties with the common methods (extruding, Kneading) under the usual conditions (temperatures between 100 ° C and 200 ° C) incorporated into the usual binders become. The synthesis of claimed according to the invention Compounds are inexpensive and the products fall in high purity.
Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen werden in der Regel in einer Konzentration von etwa 0,01 bis etwa 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise von etwa 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent, in das jeweilige Bindemittel in bekannter Weise, z. B. durch Extrudieren oder Einkneten, homogen eingearbeitet. Dabei können die Ladungssteuermittel für Toner bzw. ladungsverbessernde Mittel für Pulver und Lacke zur Oberflächenbeschichtung, insbesondere für triboelektrisch bzw. elektrokinetisch versprühte Pulverlacke, als getrocknete und gemahlene Pulver, Dispersionen oder Lösungen, Preßkuchen, Masterbatch, als auf geeignete Träger, wie z. B. Kieselgel, TiO₂, Al₂O₃, aus wäßriger oder nichtwäßriger Lösung aufgezogene Verbindungen oder in sonstiger Form zugegeben werden. Ebenso können die erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen grundsätzlich auch schon bei der Herstellung der jeweiligen Bindemittel zugegeben werden, d. h. im Verlauf von deren Polymerisation, Polyaddition oder Polykondensation. Die Höhe der elektrostatischen Aufladung der elektrophotographischen Toner bzw. der Pulverlacke, in welche die erfindungsgemäß beanspruchten Ladungssteuermittel homogen eingearbeitet wurden, wurde an Standardtestsystemen unter gleichen Bedingungen (wie gleiche Dispergierzeiten, gleiche Teilchengrößenverteilung, gleiche Teilchenform) bei Raumtemperatur und 50% relativer Luftfeuchte gemessen. Die elektrostatische Aufladung des Toners bzw. Pulverlacks erfolgte durch Verwirbelung mit einem Carrier, d. h. einem standardisiertem Reibungspartner (3 Gewichtsteile Toner auf 97 Gewichtsteile Carrier), auf einer Rollbank (150 Umdrehungen pro Minute). Anschließend wurde an einem üblichen q/m-Meßstand die elektrostatische Aufladung gemessen (vgl. J. H. Dessauer, H. E. Clark, "Xerography and related Processes", Focal Press, N. Y., 1965, Seite 289; J. F. Hughes, "Electrostatic Powder Coating", Research Studies Press Ltd., Letchworth, Hertfordshire, England, 1984, Chapter 2). Bei der Bestimmung des q/m-Werts ist die Teilchengröße von großem Einfluß, weshalb bei den durch Sichtung erhaltenen Toner- bzw. Pulverlackproben streng auf einheitliche Teilchengrößenverteilung geachtet wurde.The compounds used in the invention are described in the Usually in a concentration of about 0.01 to about 30 Percent by weight, preferably from about 0.1 to 5.0 Percent by weight, in the respective binder in known Way, z. B. by extrusion or kneading, homogeneous incorporated. In this case, the charge control agents for toner or charge-improving agents for powders and lacquers Surface coating, in particular for triboelectric or electrokinetically sprayed powder coatings, as dried and ground powders, dispersions or solutions, presscakes, Masterbatch, as on suitable carriers, such as. Silica gel, TiO₂, Al₂O₃, reared from aqueous or non-aqueous solution Compounds or added in any other form. As well can the compounds used in the invention basically already in the production of the respective Binders are added, d. H. in the course of their Polymerization, polyaddition or polycondensation. The amount of electrostatic charge of the electrophotographic toner or powder coatings, in which the charge control agents claimed according to the invention homogeneous were incorporated into standard test systems same conditions (same dispersion times, same Particle size distribution, same particle shape) Room temperature and 50% relative humidity measured. The electrostatic charge of the toner or powder coating took place by turbulence with a carrier, d. H. one standardized friction partner (3 parts by weight of toner on 97 Parts by weight Carrier), on a roller bench (150 revolutions per minute). It was then used on a standard q / m measuring stand the electrostatic charge was measured (compare J. H. Dessauer, H. E. Clark, "Xerography and related Processes", Focal Press, N.Y., 1965, page 289; J.F. Hughes, "Electrostatic Powder Coating ", Research Studies Press Ltd, Letchworth, Hertfordshire, England, 1984, Chapter 2). At the determination of the q / m value, the particle size is of great influence, why in the toner obtained by sighting or Powder coating samples strictly on uniform Particle size distribution was respected.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, ohne diese darauf zu beschränken. Die angegebenen Teile bedeuten Gewichtsteile. The following examples serve to illustrate the Invention, without limiting it. The specified Parts mean parts by weight.
10 g (0,06 Mol) eines Homopolymeren aus
Diallyldimethylammoniumchlorid (Molekulargewicht ca. 100 000 g/Mol)
werden in 200 ml Wasser gelöst, und 7,5 g (0,07 Mol)
Natriumtetrafluoroborat, gelöst in 100 ml Wasser, werden
langsam unter Rühren bei Raumtemperatur zugetropft. Der weiße
Niederschlag wird abgesaugt, mit Wasser chloridfrei gewaschen
und bei 100°C im Vakuumschrank getrocknet.
Ausbeute: 12,2 g (92,4% der Theorie)
der Verbindung (2), weißes Pulver
Schmelzpunkt: <300°C (Zersetzung)10 g (0.06 mol) of a homopolymer of diallyldimethylammonium chloride (molecular weight about 100 000 g / mol) are dissolved in 200 ml of water, and 7.5 g (0.07 mol) of sodium tetrafluoroborate, dissolved in 100 ml of water, are slow added dropwise with stirring at room temperature. The white precipitate is filtered off, washed free of chloride with water and dried at 100 ° C in a vacuum oven.
Yield: 12.2 g (92.4% of theory) of compound (2), white powder
Melting point: <300 ° C (decomposition)
Elementaranalyse:
ber. 45,1% C, 7,5% H, 6,6% N, 35,7 F
gef. 44,5% C, 7,9% H, 6,5% N, 33,4 FElemental analysis:
45.1% C, 7.5% H, 6.6% N, 35.7 F
gef. 44.5% C, 7.9% H, 6.5% N, 33.4 F
Es wird wie in Herstellungsbeispiel 1 verfahren, aber anstelle
von Natriumtetrafluoroborat werden 23,9 g (0,07 Mol)
Natriumtetraphenylborat verwendet.
Ausbeute: 27,2 g (98,7% der Theorie)
der Verbindung (3), weißes Pulver
Schmelzpunkt: 225°CThe procedure is as in Preparation Example 1, but instead of sodium tetrafluoroborate, 23.9 g (0.07 mol) of sodium tetraphenylborate are used.
Yield: 27.2 g (98.7% of theory) of compound (3), white powder
Melting point: 225 ° C
Elementaranalyse:
ber. 86,3% C, 8,1% H, 3,1% N, 2,4% B
gef. 84,2% C, 8,1% H, 3,4% N, 2,0% BElemental analysis:
86.3% C, 8.1% H, 3.1% N, 2.4% B
gef. 84.2% C, 8.1% H, 3.4% N, 2.0% B
10 g (0,06 Mol) eines Copolymeren aus
Diallyldimethylammoniumchlorid und Diallyloktylammoniumchlorid
(Molekulargewicht ca. 100 000 g/Mol, molares Verhältnis der
Monomereinheiten im Copolymer etwa 0,8 zu 0,2) werden in 400 ml
Wasser gelöst, und 7,5 g (0,07 Mol) Natriumtetrafluoroborat,
gelöst in 100 ml Wasser, werden langsam unter Rühren bei
Raumtemperatur zugetropft. Der weiße Niederschlag wird
abgesaugt, mit Wasser chloridfrei gewaschen und bei 100°C im
Vakuumschrank getrocknet.
Ausbeute: 12,4 g (89,9% der Theorie)
der Verbindung (10), weißes Pulver
Schmelzpunkt: <300°C (Zersetzung)10 g (0.06 mol) of a copolymer of diallyldimethylammonium chloride and diallyloctylammonium chloride (molecular weight about 100,000 g / mol, molar ratio of monomer units in the copolymer about 0.8 to 0.2) are dissolved in 400 ml of water, and 7.5 g (0.07 mol) of sodium tetrafluoroborate dissolved in 100 ml of water are slowly added dropwise with stirring at room temperature. The white precipitate is filtered off, washed free of chloride with water and dried at 100 ° C in a vacuum oven.
Yield: 12.4 g (89.9% of theory) of compound (10), white powder
Melting point: <300 ° C (decomposition)
Elementaranalyse:
ber. 48,0% C, 8,0% H, 6,1% N, 33,0% F
gef. 46,9% C, 8,2% H, 6,2% N, 32,7% FElemental analysis:
calc. 48.0% C, 8.0% H, 6.1% N, 33.0% F
gef. 46.9% C, 8.2% H, 6.2% N, 32.7% F
Es wird wie in Herstellungsbeispiel 3 verfahren, aber anstelle
von Natriumtetrafluoroborat werden 24,0 g (0,07 Mol)
Natriumtetraphenylborat, gelöst in 150 ml Wasser, verwendet.
Ausbeute: 26,7 g (96,3% der Theorie)
der Verbindung (11), weißes Pulver
Schmelzpunkt: 205-210°CThe procedure is as in Preparation Example 3, but instead of sodium tetrafluoroborate 24.0 g (0.07 mol) of sodium tetraphenylborate dissolved in 150 ml of water are used.
Yield: 26.7 g (96.3% of theory) of compound (11), white powder
Melting point: 205-210 ° C
Elementaranalyse:
ber. 86,2% C, 8,3% H, 3,0% N, 2,4% B
gef. 85,6% C, 8,4% H, 3,3% N, 2,2% BElemental analysis:
86.2% C, 8.3% H, 3.0% N, 2.4% B
gef. 85.6% C, 8.4% H, 3.3% N, 2.2% B
10 g (0,06 Mol) eines Copolymeren aus
Diallyldimethylammoniumchlorid und
Diallylmethyloktylammoniumchlorid (Molekulargewicht ca. 100 000 g/Mol,
molares Verhältnis der Monomereinheiten im Copolymer
etwa 0,95 zu 0,05) werden in 400 ml Wasser gelöst, und 7,5 g
(0,07 Mol) Natriumtetrafluoroborat, gelöst in 100 ml Wasser,
werden langsam unter Rühren bei Raumtemperatur zugetropft. Der
schwach bernsteinfarbene Niederschlag wird abgesaugt, mit
Wasser chloridfrei gewaschen und bei 100°C im Vakuumschrank
getrocknet.
Ausbeute: 9,5 g (72,0% der Theorie)
der Verbindung (14),
schwach bernsteinfarbenes Pulver
Schmelzpunkt: 270°C (Zersetzung)
10 g (0.06 mol) of a copolymer of diallyldimethylammonium chloride and diallylmethyloctylammonium chloride (molecular weight about 100,000 g / mol, molar ratio of monomer units in the copolymer about 0.95 to 0.05) are dissolved in 400 ml of water, and 7.5 g (0.07 mol) of sodium tetrafluoroborate dissolved in 100 ml of water are slowly added dropwise with stirring at room temperature. The pale amber precipitate is filtered off with suction, washed free of chloride with water and dried at 100 ° C in a vacuum oven.
Yield: 9.5 g (72.0% of theory) of compound (14), slightly amber powder
Melting point: 270 ° C (decomposition)
Elementaranalyse:
ber. 46,0% C, 7,7% H, 6,4% N, 5,0% B
gef. 45,5% C, 8,0% H, 6,7% N, 4,3% BElemental analysis:
Calcd. 46.0% C, 7.7% H, 6.4% N, 5.0% B
gef. 45.5% C, 8.0% H, 6.7% N, 4.3% B
Es wird wie in Herstellungsbeispiel 5 verfahren, aber anstelle
von Natriumtetrafluoroborat werden 24,0 g (0,07 Mol)
Natriumtetraphenylborat, gelöst in 150 ml Wasser, verwendet.
Ausbeute: 25,8 g (95,6% der Theorie)
der Verbindung (15),
weißes Pulver
Schmelzpunkt: 240°CThe procedure is as in Preparation Example 5, but instead of sodium tetrafluoroborate 24.0 g (0.07 mol) of sodium tetraphenylborate dissolved in 150 ml of water are used.
Yield: 25.8 g (95.6% of theory) of compound (15), white powder
Melting point: 240 ° C
Elementaranalyse:
ber. 86,3% C, 8,2% H, 3,1% N, 2,4% B
gef. 85,7% C, 8,8% H, 3,0% N, 2,2% BElemental analysis:
86.3% C, 8.2% H, 3.1% N, 2.4% B
gef. 85.7% C, 8.8% H, 3.0% N, 2.2% B
10 g (0,08 Mol) eines Copolymeren aus
Diallyldimethylammoniumchlorid und Acrylamid (Molekulargewicht
ca. 100 000 g/Mol, molares Verhältnis der Monomereinheiten im
Copolymer etwa 0,8 zu 0,2) werden in 400 ml Wasser gelöst, und
9,9 g (0,09 Mol) Natriumtetrafluoroborat, gelöst in 200 ml
Wasser, werden langsam unter Rühren bei Raumtemperatur
zugetropft. Der weiße Niederschlag wird abgesaugt, mit Wasser
chloridfrei gewaschen und bei 100°C im Vakuumschrank
getrocknet.
Ausbeute: 11,6 g (78,2% der Theorie)
der Verbindung (22), weißes Pulver
Schmelzpunkt: <300°C (Zersetzung)10 g (0.08 mol) of a copolymer of diallyldimethylammonium chloride and acrylamide (molecular weight about 100,000 g / mol, molar ratio of monomer units in the copolymer about 0.8 to 0.2) are dissolved in 400 ml of water, and 9.9 g (0.09 mol) of sodium tetrafluoroborate dissolved in 200 ml of water are slowly added dropwise with stirring at room temperature. The white precipitate is filtered off, washed free of chloride with water and dried at 100 ° C in a vacuum oven.
Yield: 11.6 g (78.2% of theory) of compound (22), white powder
Melting point: <300 ° C (decomposition)
Elementaranalyse:
ber. 45,4% C, 7,5% H, 7,6% N, 4,8% B
gef. 45,1% C, 7,7% H, 7,4% N, 4,3% B
Elemental analysis:
45.4% C, 7.5% H, 7.6% N, 4.8% B
gef. 45.1% C, 7.7% H, 7.4% N, 4.3% B
1,0 Teil der Verbindung (1) wurde mittels eines Kneters der Firma Werner (Stuttgart) 45 Minuten in 99,0 Teile Tonerbindemittel ("Dialec S-309" der Firma Diamond Shamrock, Styrol-Methacrylat-Copolymer 60 : 40) homogen eingearbeitet. Anschließend wurde auf der Laboruniversalmühle 100 LU (Firma Alpine, Augsburg) gemahlen und dann auf dem Zentrifugalsichter 100 MZR (Firma Alpine) klassifiziert. Die gewünschte Teilchenfraktion (4-25 µm) wurde mit einem Carrier aus mit Styrol-Methacrylat-Copolymer 90 : 10 beschichteten Magnetit-Teilchen der Größe 50-200 µm des Typs "90 µm Xerographic Carrier" der Firma Plasma Materials Inc. (Manchester, NH, USA) aktiviert.1.0 part of compound (1) was kneaded by means of a kneader Company Werner (Stuttgart) 45 minutes in 99,0 parts Toner binder ("Dialec S-309" from Diamond Shamrock, Styrene-methacrylate copolymer 60:40) incorporated homogeneously. Subsequently, at the Laboruniversalmühle 100 LU (company Alpine, Augsburg) and then on the centrifugal separator 100 MZR (Alpine company) classified. The desired particle fraction (4-25 microns) was with a Carrier made with styrene-methacrylate copolymer 90:10 50-200 μm coated magnetite particles of the type "90 μm Xerographic Carrier" from Plasma Materials Inc. (Manchester, NH, USA).
Die Messung erfolgte an einem üblichen q/m-Meßstand (Firma Epping GmbH, Neufahrn). Durch Verwendung eines Siebs mit einer Maschenweite von 25 µm (Firma Gebr. Kufferath, Düren) wurde sichergestellt, daß bei den Tonerausblasungen kein Carrier mitgerissen werden konnte. Die Messungen erfolgten bei Raumtemperatur und 50% relativer Luftfeuchte. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:The measurement was carried out on a standard q / m measuring stand (company Epping GmbH, Neufahrn). By using a sieve with a mesh size of 25 μm (Gebr. Kufferath, Düren) it was ensured that the toner blows no Carrier could be carried away. The measurements were made Room temperature and 50% relative humidity. Depending on the activation time, the following were q / m values [μC / g] measured:
0,5 Teile der Verbindung (3) wurden wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 99,5 Teile Tonerbindemittel homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:0.5 parts of the compound (3) were as in the application example 1 described in 99.5 parts of toner binder homogeneous incorporated. Depending on the activation duration were the following q / m values [μC / g] are measured:
1,0 Teil der Verbindung (3) wurde wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 99,0 Teile Tonerbindemittel homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:1.0 part of compound (3) became as in Application Example 1 described in 99.0 parts of toner binder homogeneous incorporated. Depending on the activation duration were the following q / m values [μC / g] are measured:
2,5 Teile der Verbindung (3) wurden wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 97,5 Teile Tonerbindemittel homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:2.5 parts of compound (3) were as in application example 1 described in 97.5 parts of toner binder homogeneous incorporated. Depending on the activation duration were the following q / m values [μC / g] are measured:
1,0 Teil der Verbindung (3) wurde wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 99,0 Teile Pulverlackbindemittel ("Alftalat AN 757" der Hoechst AG, carboxylgruppenhaltiges Polyesterharz) homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:1.0 part of compound (3) became as in Application Example 1 described in 99.0 parts powder coating binder ("Alftalat AN 757 "from Hoechst AG, carboxyl group-containing polyester resin) homogeneously incorporated. Depending on the activation period the following q / m values [μC / g] were measured:
1,0 Teil der Verbindung (1) wurde wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 99,0 Teile Pulverlackbindemittel ("Alftalat AN 792" der Hoechst AG, hydroxylgruppenhaltiges Polyesterharz) homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:1.0 part of the compound (1) became as in Application Example 1 described in 99.0 parts powder coating binder ("Alftalat AN 792 "of Hoechst AG, hydroxyl-containing polyester resin) homogeneously incorporated. Depending on the activation period the following q / m values [μC / g] were measured:
2,5 Teile der Verbindung (3) und 2,5 Teile des Farbmittels C. I. Solvent Blue 125 wurden wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 95,0 Teile Tonerbindemittel homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:2.5 parts of compound (3) and 2.5 parts of colorant C.I. Solvent Blue 125 were as in Application Example 1 described in 95.0 parts of toner binder homogeneous incorporated. Depending on the activation duration were the following q / m values [μC / g] are measured:
2,5 Teile der Verbindung (3) und 2,5 Teile des Farbmittels C. I. Pigment Red 57 : 1 wurden wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 95,0 Teile Tonerbindemittel homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:2.5 parts of compound (3) and 2.5 parts of colorant C.I. Pigment Red 57: 1 were as in Application Example 1 described in 95.0 parts of toner binder homogeneous incorporated. Depending on the activation duration were the following q / m values [μC / g] are measured:
1,0 Teil der Verbindung (3) und 5,0 Teile des Farbmittels C. I. Pigment Red 57 : 1 wurden wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 94,0 Teile Tonerbindemittel homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:1.0 part of compound (3) and 5.0 parts of the colorant C.I. Pigment Red 57: 1 were as in Application Example 1 described in 94.0 parts of toner binder homogeneous incorporated. Depending on the activation duration were the following q / m values [μC / g] are measured:
1,0 Teil der Verbindung (13) wurde wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 99,0 Teile Tonerbindemittel homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:1.0 part of compound (13) became as in Application Example 1 described in 99.0 parts of toner binder homogeneous incorporated. Depending on the activation duration were the following q / m values [μC / g] are measured:
1,0 Teil der Verbindung (15) wurde wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 99,0 Teile Tonerbindemittel homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:1.0 part of the compound (15) became as in Application Example 1 described in 99.0 parts of toner binder homogeneous incorporated. Depending on the activation duration were the following q / m values [μC / g] are measured:
100 Teile des in Anwendungsbeispiel 1 beschriebenen Tonerbindemittels "Dialec S-309" wurden ohne weitere Zusatzstoffe wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben 45 Minuten in einem Kneter geknetet, anschließend gemahlen, klassifiziert und an einem q/m-Meßstand vermessen. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:100 parts of that described in Application Example 1 Toner binders "Dialec S-309" were added without further Additives as described in Application Example 1 45 Kneaded for minutes in a kneader, then ground, classified and measured at a q / m level. In Depending on the activation time, the following q / m values were used [μC / g] measured:
Es wurde wie in Vergleichsbeispiel 1 verfahren, aber anstelle des Tonerbindemittels "Dialec S-309" das Pulverlackbindemittel "Alftalat AN 757" verwendet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:The procedure was as in Comparative Example 1, but instead the toner binder "Dialec S-309" the powder coating binder "Alftalat AN 757" used. Depending on the Activation time, the following q / m values [μC / g] were measured:
Es wurde wie in Vergleichsbeispiel 1 verfahren, aber anstelle des Tonerbindemittels "Dialec S-309" das Pulverlackbindemittel "Alftalat AN 792" verwendet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:The procedure was as in Comparative Example 1, but instead the toner binder "Dialec S-309" the powder coating binder "Alftalat AN 792" used. Depending on the Activation time, the following q / m values [μC / g] were measured:
5,0 Teile des Farbmittels C. I. Pigment Red 57 : 1 wurden wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 95,0 Teile Tonerbindemittel homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:5.0 parts of colorant C.I. Pigment Red 57: 1 were added as in Application Example 1 described in 95.0 parts Toner binder homogeneously incorporated. In dependence of the activation time, the following q / m values [μC / g] were measured:
2,5 Teile des Farbmittels C. I. Pigment Red 57 : 1 wurden wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 97,5 Teile Tonerbindemittel homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:2.5 parts of colorant C.I. Pigment Red 57: 1 were added as in Application example 1 described in 97.5 parts Toner binder homogeneously incorporated. In dependence of the activation time, the following q / m values [μC / g] were measured:
2,5 Teile des Farbmittels C. I. Solvent Blue 125 wurden wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben in 97,5 Teile Tonerbindemittel homogen eingearbeitet. In Abhängigkeit von der Aktivierdauer wurden folgende q/m-Werte [µC/g] gemessen:2.5 parts of colorant C.I. Solvent Blue 125 were added as in Application example 1 described in 97.5 parts Toner binder homogeneously incorporated. In dependence of the activation time, the following q / m values [μC / g] were measured:
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0609718A2 (en) * | 1993-01-30 | 1994-08-10 | Hoechst Aktiengesellschaft | Ammonium salts of cyclic diallylpolysulfones |
US5585216A (en) * | 1994-05-30 | 1996-12-17 | Hoechst Ag | Use of cyclic oligosaccharides as charge control agents |
US5800602A (en) * | 1995-05-10 | 1998-09-01 | Hoechst Aktiengesellschaft | Use of inclusion compounds of cyclic polysaccharides as charge control agents |
-
1990
- 1990-09-19 DE DE19904029653 patent/DE4029653A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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