DE60033992T2

DE60033992T2 - Ladungssteuermittel, Herstellungsverfahren und Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder

Info

Publication number: DE60033992T2
Application number: DE60033992T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Nagoya-shi Okuda; Yoshitaka Nagoya-shi Taguchi; Akihiro Neyagawa-shi Tada; Shun-ichiro Neyagawa-shi Yamanaka
Original assignee: Orient Chemical Industries Ltd
Current assignee: Orient Chemical Industries Ltd
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2020-06-15
Also published as: DE60033992D1; US6326113B1; EP1061420A3; EP1061420B1; EP1061420A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladungssteuermittel-Zusammensetzung für die Elektrofotografie. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser Ladungssteuermittel-Zusammensetzung.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die Anwendung dieser Ladungssteuermittel-Zusammensetzung als eine Ladungssteuerkomponente für einen Toner zur Entwicklung elektrostatischer, latenter Bilder.
In Kopierergeräten und anderen, für die Elektrofotografie benutzten Apparaten werden verschiedene Toner verwendet, die ein Farbmittel, ein Fixierharz und andere Substanzen enthalten, um das elektrostatische, latente Bild sichtbar zu machen, das auf dem Fotorezeptor gebildet worden ist, der seinerseits eine fotoempfindliche Schicht mit einer fotoleitenden Substanz enthält. Für solche Toner wird gefordert, dass sie zufrieden stellende Eigenschaften aufweisen hinsichtlich elektrostatischer Aufladbarkeit, Fixierverhalten, Beständigkeit gegen Ablösen der Tonerteilchen und Dauerhaftigkeit.
Im Verlauf der jüngsten Jahre sind Verbesserungen hinsichtlich der Bildqualität erzielt worden, trotz erhöhter Kopier- und Druckgeschwindigkeiten.
Jedoch besteht immer noch ein erhöhter Bedarf nach verbesserten elektrostatischen Eigenschaften solcher Toner, wie etwa erhöhte Ladungsanstiegsgeschwindigkeiten der elektrostatischen Aufladungen, und ferner hinsichtlich der Tonerfixierbarkeit auf Aufzeichnungspapieren, hier insbesondere eine ausgezeichnete Niedrig-Temperatur-Fixierbarkeit und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Ablösung, um so die Bildqualität zu verbessern. Derartige Anforderungen an ein noch weiter verbessertes Betriebsverhalten der Toner werden mit den Fortschritten in der Leistungsfähigkeit von Kopiergeräten und Druckern noch weiter gesteigert.
Die elektrostatische Aufladbarkeit ist eine ganz wesentliche Funktion bzw. Schlüsselfunktion bei Systemen zur Entwicklung elektrostatischer, latenter Bilder. Um in dieser Hinsicht eine richtige und zweckmäßige Steuerung der elektrostatischen Aufladbarkeit eines Toners zu gewährleisten, wird dem Toner häufig ein Ladungssteuermittel zugesetzt, das eine positive oder negative elektrostatische Aufladung gewährleistet. Zu herkömmlichen Ladungssteuermitteln mit einer positiven elektrostatischen Aufladung für Toner gehören Nigrosin-Farbstoffe, quaternäre Ammoniumsalzverbindungen, Guanidin, Imidazol-Derivate und andere Verbindungen. Zu herkömmlichen Ladungssteuermitteln mit negativer elektrostatischer Aufladung für Toner gehören Metallverbindungen von Salicylsäure-Derivaten und Metallkomplexe mit Azofarbstoffen. Beispielhafte Ladungssteuermittel dieser Art sind in dem Dokument EP 0 523 733 A1 offenbart.
Selbst wenn viele herkömmliche Ladungssteuermittel, wie etwa Metallverbindungen von Salicylsäure-Derivaten, Metallkomplexe von Azofarbstoffen oder quaternäre Ammoniumsalze eine ausgezeichnete elektrostatische Aufladung gewährleisten, nachdem sie zu einem Toner hinzugefügt worden sind, verbleiben dennoch ungelöste Probleme, wie beispielsweise ein mäßiges Fließverhalten des Ladungssteuermittel selbst, ferner ein unbefriedigendes Ausmaß der Dispergierbarkeit des Ladungssteuermittels in den Fixierharzen, ferner eine unbefriedigende Dauerhaftigkeit beim wiederholten mehrfachen Gebrauch der Toner und einer relativ niedrige Klarheit der am Anfang erzeugten kopierten Bilder aufgrund einer unzureichenden Anstiegsgeschwindigkeit der elektrostatischen Aufladung.
Entsprechend ihrem PATENT ABSTRACTS OF JAPAN bezieht sich die nicht-geprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 08-069129 auf ein Verfahren zur Herstellung eines Ladungssteuermittels, das als Komponente eines Toners zur Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder eingesetzt wird. Im Verlauf dieses Herstellungsverfahrens wird das Ladungssteuermittel pulverisiert und mit Hilfe einer Pulverisiervorrichtung, die ihrerseits mit, mit einem Gebläse arbeitenden Klassifizierungssystem ausgerüstet ist, hinsichtlich seiner Siebgröße eingeteilt bzw. klassifiziert. Das so erzeugte, pulverisierte und klassifizierte Ladungssteuermittel weist eine mittlere Teilchengröße von 0,01 bis 50 μm auf; noch weiter bevorzugt ist hier eine solche mittlere Teilchengröße von 0,1 bis 15 μm.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ladungssteuermittel-Zusammensetzung bereitzustellen, die aufweist bzw. liefert:

– ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der gleichmäßigen Verteilung des Ladungssteuermittels in Tonerharzen;
– eine scharfe und hoch gleichförmige Verteilung des Betrags der elektrostatischen Aufladung;
– eine ausgezeichnete zeitabhängige Beständigkeit der elektrostatischen Aufladung, die unabhängig ist von verschiedenen Umwelteinflüssen und Umweltbedingungen; und
– eine hohe Lagerstabilität und hohe Dauerhaftigkeit.

Weiterhin soll diese Ladungssteuermittel-Zusammensetzung das Tonerfixierverhalten und die Beständigkeit des Toners gegen Ablösung von dem Aufzeichnungsmedium nicht nachteilig beeinflussen, wenn diese Ladungssteuermittel-Zusammensetzung in Tonern verschiedener Zusammensetzungen verwendet wird.
Weiterhin soll mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser Ladungssteuermittel-Zusammensetzung angegeben werden.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung
eine Ladungssteuermittel-Zusammensetzung bereitgestellt,
die granulierte Teilchen bildet,
die einen mittleren Teilchendurchmesser von 50 bis 100 μm aufweisen;
wobei diese Ladungssteuermittel-Zusammensetzung enthält:

– in einem Anteil von nicht weniger als 70 Gew.-% – bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung – ein oder mehrere Ladungssteuermittel; und
– in einem Anteil von 1 bis 20 Gew.-% – bezogen auf den Gehalt an Ladungssteuermittel(n) – wenigstens ein Granulierungsmittel, das seinerseits ausgewählt ist aus einer Gruppe, die umfasst: anionische Tenside, nicht ionische Tenside, kationische Tenside, natürliche wasserlösliche molekulare Verbindungen und synthetische wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Ladungssteuermittel-Zusammensetzung und der, diese Zusammensetzung bildenden Komponenten sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 18.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser Ladungssteuermittel-Zusammensetzung angegeben.
Dieses Verfahren umfasst die nachstehenden Verfahrensschritte:

– das oder die Ladungssteuermittel werden feinvermahlen, um feinvermahlene Teilchen zu erhalten; und
– diese feinvermahlenen Teilchen werden gemeinsam mit diesem oder diesen Granulierungsmittel(n) granuliert, um granulierte Teilchen zu erhalten, welche diese Ladungssteuermittel-Zusammensetzung bilden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens werden sowohl dieser Verfahrensschritt zum Feinvermahlen und dieser Verfahrensschritt zur Granulierung in einem wässrigen System durchgeführt.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung dieser Ladungssteuermittel-Zusammensetzung als eine Ladungssteuerkomponente für einen Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder, wobei dieser Toner zusätzlich ein Farbmittel und ein Harz enthält.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform dieser Verwendung wird dieses eine Ladungssteuermittel oder werden diese mehreren Ladungssteuermittel in diesem Harz dispergiert.
Die erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung liefert die Eigenschaften und erfüllt die Anforderungen, die mit dem vorstehend genannten technischen Problem bzw. mit der, der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe angesprochen sind; weiterhin liefert dies erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung weitere vorteilhafte Eigenschaften.
Die erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung weist einen konstanten Teilchendurchmesser und eine scharfe Teilchengrößenverteilung auf. Insbesondere bildet die erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung eine bemerkenswert verbesserte Ladungssteuersubstanz, die einheitlich und gleichmäßig in Tonerharzen verteilbar bzw. dispergierbar ist, die einen scharfen und hoch gleichmäßigen Betrag der elektrostatischen Aufladung liefert, die ferner eine ausgezeichnete zeitabhängige Beständigkeit der elektrostatischen Aufladung hat, die unabhängig ist von verschiedenen Umwelteinflüssen und Umweltbedingungen, und die darüber hinaus eine gute Lagerstabilität und hohe Dauerhaftigkeit gewährleistet. Zusätzlich beeinflusst die erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung die Tonerfixierbarkeit und die Beständigkeit des Toners gegen Ablösung von Aufzeichnungsmedien nicht in nachteiliger Weise, selbst wenn diese Ladungssteuermittel-Zusammensetzung in Tonern verschiedener Zusammensetzung eingesetzt wird.
Entsprechend einer kurzen Erläuterung der Zeichnungen zeigt:
1 anhand eines Diagramms die zeitabhängigen Veränderungen des Betrags der elektrostatischen Aufladungen der Toner, die nach Beispiel 1 und nach Vergleichsbeispiel 1 erhalten worden sind;
2 anhand eines Diagramms die Ladungsanstiegseigenschaften der elektrostatischen Aufladung der Toner, die nach Beispiel 1 und nach Vergleichsbeispiel 1 erhalten worden sind;
3 anhand eines Diagramms die zeitabhängigen Veränderungen des Betrags der elektrostatischen Aufladungen der Toner, die nach Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2 erhalten worden sind; und
4 anhand eines Diagramms die Ladungsanstiegseigenschaften der elektrostatischen Aufladung der Toner, die nach Beispiel 2 und nach Vergleichsbeispiel 2 erhalten worden sind.
Die erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung enthält ein Ladungssteuermittel oder entsprechend eine Ladungssteuermittelsubstanz; beide Begriffe beziehen sich hier auf eine Substanz, die zur Ladungssteuerung bzw. Steuerung der elektrostatischen Aufladung, zur Verstärkung der elektrostatischen Aufladung oder dergleichen von Tonern für die Entwicklung elektrostatischer Bilder oder für die Entwicklung elektrostatischer Pulverfarben dient; bei diesem Ladungssteuermittel bzw. bei dieser Ladungssteuersubstanz kann es sich um wenigstens ein Element handeln, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, die umfasst:

(a) Metallverbindungen, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthalten;
(b) Metallverbindungen, die als Ligand eine aromatische Dicarbonsäure enthalten;
(c) Metallverbindungen, die als Ligand eine aromatische Monoazoverbindung enthalten;
(d) Calix(n)arenverbindungen; und
(e) quaternäre Ammoniumsalzverbindungen.

Die erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung enthält dieses Ladungssteuermittel in einem Anteil von nicht weniger als 70 Gew.-%, nicht weniger als 80 Gew.-%, oder nicht weniger als 90 Gew.-%, je bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Die erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung bildet granulierte Teilchen, die einen mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 100 μm aufweisen. Vorzugsweise haben diese granulierten Teilchen einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 8 μm und noch weiter bevorzugt einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 3 μm. Wenn eine solche Ladungssteuermittel-Zusammensetzung gemeinsam mit einem Harz für einen Toner in einem geschmolzenen Zustand geknetet wird oder eine solche Ladungssteuermittel-Zusammensetzung mit einem Monomer vermischt wird, um ein Harz für einen Toner zu bilden, dann können diese fein granulierten Teilchen hoch gleichmäßig in dem Harz für den Toner verteilt bzw. dispergiert werden.
Die Angabe "Teilchendurchmesser" (bzw. "Durchmesser der Teilchen") in dem hier verwendeten Sinne bezieht sich auf einen Durchmesser, der nach einem Lichtstreuverfahren gemessen worden ist; zur Durchführung dieses Verfahrens kann beispielsweise eine mit Laserstrahlung arbeitender Beugungs-/Streuungs-Analysator zur Bestimmung von Teilchengrößen verwendet werden (etwa ein solcher Analysator, der von Horiba, Ltd. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung "LA-920" vertrieben wird). "Mittlerer Teilchendurchmesser" bezieht sich hier auf den mittleren bzw. gemittelten Teilchendurchmesser solcher Teilchen, deren kumulativer Anteil 50 % des Volumens aller Teilchen ausmacht.
Das vorstehend genannte, teilchenförmige Ladungssteuermittel [vorzugsweise ein solches Ladungssteuermittel, das aus den vorstehend genannten Elementen (a) bis (e) ausgewählt ist] kann wirksam und relativ einfach granuliert werden, wenn wenigstens ein Granuliermittel verwendet wird, das aus einer Gruppe ausgewählt wird, die umfasst:

(f) anionische Tenside;
(g) nicht ionische Tenside;
(h) kationische Tenside;
(i) natürliche wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen; und
(j) synthetische wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen.

Naturgemäß ist eine große Anzahl der Teilchen aus dem Ladungssteuermittel in der erfindungsgemäßen Ladungssteuermittel-Zusammensetzung enthalten. Zusammen mit einem, eine negative elektrostatische Aufladung erzeugenden Ladungssteuermittel kann ein Granulierungsmittel oder können mehrere Granulierungsmittel verwendet werden, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die beispielsweise umfasst:
anionische Tenside, nicht ionische Tenside, natürliche wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen und synthetische wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen. Zusammen mit einem, eine positive elektrostatische Aufladung erzeugenden Ladungssteuermittel kann ein Granulierungsmittel oder können mehrere Granulierungsmittel verwendet werden, die ausgewählt sind aus einer Gruppe, die beispielsweise umfasst:
nicht ionische Tenside, kationische Tenside, natürliche wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen und synthetische wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen.
Die erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung enthält das Granulierungsmittel in einem Anteil von 1 bis 20 Gew.-% bezogen auf den Gehalt an diesem bzw. diesen Ladungssteuermittel(n); vorzugsweise ist ein Gehalt an Granulierungsmittel von 5 bis 15 Gew-% vorgesehen. Es ist wünschenswert, dass der Gesamtgehalt oder der größere Gehalt an, neben dem Granulierungsmittel die Ladungssteuermittel-Zusammensetzung bildenden Komponenten aus dem bzw. den Ladungssteuermittel(n) bestehen und nicht weniger als 70 Gew.-%, vorzugsweise nicht weniger als 80 Gew.-% und noch weiter bevorzugt nicht weniger als 90 Gew.-% der gesamten Ladungssteuermittel-Zusammensetzung ausmacht.
Damit bei der Granulierung eine beständige und gleichförmige Ladungssteuermittel-Zusammensetzung erhalten wird, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Granulierungsmittel zwei oder mehr Elemente aufweist, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die umfasst:
anionische Tenside, nicht ionische Tenside, kationische Tenside, natürliche wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen und synthetische wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen. Zu Beispielen für solche Granulierungsmittel gehören Kombinationen aus einem anionischen Tensid, nicht-ionischen Tensid oder kationischen Tensid mit einer natürlichen wasserlöslichen hochmolekularen Verbindung und/oder mit einer synthetischen wasserlöslichen hochmolekularen Verbindung. Noch weiter bevorzugt ist hier eine Kombination aus einem nichtionischen Tensid mit einer natürlichen wasserlöslichen hochmolekularen Verbindung oder eine Kombination aus einem anionischen Tensid mit einer natürlichen wasserlöslichen hochmolekularen Verbindungen oder eine Kombination aus einer synthetischen wasserlöslichen hochmolekularen Verbindungen mit einem anionischen Tensid.
Der mittlere Teilchendurchmesser der erfindungsgemäßen granulierten Ladungssteuermittel-Zusammensetzung kann einen Wert von 5 bis 100 μm, vorzugsweise einen solchen Wert von 5 bis 50 μm, noch weiter bevorzugt einen solchen Wert von 5 bis 45 μm und am meisten bevorzugt einen solchen Wert von 10 bis 40 μm aufweisen. Die Granulierung schärft die Teilchengrößenverteilung. Dieser Aspekt ist wichtig für die Stabilisierung der Steuerbarkeit der elektrostatischen Aufladung.
Vorzugsweise haben nicht weniger als 90 % der Teilchen, welche die Teilchen der granulierten Ladungssteuermittel-Zusammensetzung bilden, einen Teilchendurchmesser von 5 bis 100 μm. Noch weiter bevorzugt ist hier, dass nicht weniger als 90 % dieser Teilchen einen Teilchendurchmesser von 5 bis 88 μm aufweisen.
Die Form der, die Ladungssteuermittel-Zusammensetzung bildenden Teilchen beeinflusst deren Dispergierbarkeit in Harzen für Toner. Es ist wünschenswert, dass nicht weniger als 90 % (oder nicht weniger als 95 %) dieser granulierten Teilchen für das Verhältnis von kleinem axialen Durchmesser zu großem axialen Durchmesser einen Wert von 0,8 bis 1,0 aufweisen (noch weiter bevorzugt einen solchen Wert von 0,9 bis 1,0 aufweisen). Teilchen mit einer derartig gleichförmigen Gestalt zeigen eine gleichmäßige Dispergierbarkeit in Harzen für Toner.
Vorzugsweise haben die, die erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung bildenden granulierten Teilchen eine Schüttdichte von 2,0 bis 7,0 ml/g, noch weiter bevorzugt eine solche Schüttdichte von 3,0 bis 5,0 ml/g.
Die erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung wird erhalten durch Granulierung eines teilchenförmigen Ladungssteuermittels zusammen mit dem vorstehend genannten Granulierungsmittel. Zu hier brauchbaren Granulierungsverfahren gehören – ohne darauf beschränkt zu sein – die bekannten, häufig angewandten Granulierungsverfahren, wie etwa beispielsweise die Sprühtrocknungsgranulierung, die Fließbettgranulierung, die Wirbelschichtgranulierung und die Wirbelschichtgranulierung in einem Taumeltrockner.
Wenn die fertigen granulierten Teilchen einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 8 μm (oder noch weiter bevorzugt einen solchen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 3 μm) aufweisen, dann umfasst das Verfahren zur Herstellung dieser Ladungssteuermittel-Zusammensetzung auch einen Verfahrensschritt zur Feinvermahlung des Ladungssteuermittels und weiterhin einen Verfahrensschritt zur Granulierung der feinvermahlenen Teilchen des Ladungssteuermittels zusammen mit dem vorstehend genannten Granulierungsmittel.
Wenn als Granulierungsverfahren die Sprühtrocknungsgranulierung angewandt wird, dann kann hierzu eine Kolloidmühle, eine Kolloidwalze, eine Sandmühle, ein Kollergang oder eine Kugelmühle angewandt werden, um vorab das/die Ladungssteuermittel, das Granulierungsmittel und ein Lösemittel gleichförmig miteinander zu vermischen; hierzu kann beispielsweise ein Feinstmischer bzw. Disper-Mischer, ein Homo-Mischer oder dergleichen angewandt werden. Die dabei erhaltene Dispersion wird anschließend in einem Sprühtrockner behandelt, um die granulierten Teilchen zu erhalten, welche die erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung bilden.
Obwohl bereits allein der vorstehende Verfahrensschritt zur Granulierung, oder beide Verfahrensschritte, nämlich die Feinvermahlung und die Granulierung in einem organischen Lösemittel oder in einem wässrigen System durchgeführt werden kann bzw. können, ist vorzugsweise vorgesehen, diesen Verfahrensschritt oder diese Verfahrensschritte – im Hinblick auf die Kosten des Herstellungsverfahrens und im Hinblick auf Sicherheit und Beeinflussung der Umwelt – in einem wässrigen System durchzuführen.
Weiterhin erfordert das Granulierungsverfahren zur Herstellung der erfindungsemäßen Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nicht immer die vorherige Anwendung eines Lösemittels zur Herstellung einer flüssigen Dispersion. Wenn zur Granulierung beispielsweise das Wirbelschichtverfahren oder eine Granulierung, wobei Hochgeschwindigkeits-Luftströme kollidieren oder ein ähnliches Verfahren zum gleichförmigen Vermischen der Ladungssteuermittel-Teilchen mit dem Granulierungsmittel angewandt wird, dann können diese Komponenten auch in einer Feststoff-Feststoff-Form oder in einer Feststoff-Flüssigkeit-Form behandelt werden.
Eine Auswahl individueller Elemente aus den vorstehend genannten Granulierungsmitteln (f) bis (j) ist nicht besonders beschränkt; vielmehr können hier bekannte, häufig und typischerweise eingesetzte Substanzen angewandt werden. Zu Beispielen für solche individuellen Elemente gehören – ohne darauf beschränkt zu sein; die nachfolgenden Substanzen:
Zu beispielhaften anionischen Tensiden (f) gehören hier:
Fettsäuren und deren Salze, Dialkyl-sulfosuccinate, α-Olefinsulfonate, Alkylbenzolsulfonate, Alkyl-naphthalinsulfonate, Alkylsulfate, Polyoxyethylenalkyl-ethersulfate, Alkylphosphate, Polyoxyethylenalkyl-ether-phosphate und Naphthalinsulfonatformalin-Kondensationsprodukte.
Bevorzugt sind hier die Naphthalinsulfonat-formalin-Kondensationsprodukte, die Alkyl-Naphthalinsulfonate und die Alkyl-benzolsulfonate.
Zu beispielhaften nicht ionischen Sulfonaten (g) gehören hier:
Polyoxyethylenalkyl-ether, Polyoxyethylen-alkylphenyl-ether, Polyoxyethylenpolyoxypropylen-glykol, Polyoxyethylensorbitol-fettsäure-teilester und Fettsäurediethenanolamide.
Bevorzugt sind hier Polyoxyethylenalkyl-ether, Polyoxyethylenalkyl-phenylether und Polyoxyethylen-polyoxypropylen-glykol.
Zu beispielhaften kationischen Tensiden (h) gehören hier:
aliphatische Amine, quaternäre Ammoniumsalze und Alkylpyridinium-salze.
Zu beispielhaften natürlichen wasserlöslichen hochmolekularen Verbindungen (i) gehören hier:
Methylcellulose, Hydroxyethyl-cellulose, Hydroxypropyl-methyl-cellulose, Carboxymethyl-cellulose, chemisch modifizierte Stärke, Gummiarabikum, Algin, Cyclodextrin, Pullulan, Casein, Gelatine und Lignin.
Bevorzugt sind hier Gelatine, Casein, Algin, Methylcellulose, Carboxymethyl-cellulose, Ligninsulfonat und Gummiarabikum.
Zu beispielhaften synthetischen wasserlöslichen hochmolekularen Verbindungen (j) gehören hier:
Polyvinylalkohol, Polyethylenoxid, Polyacrylate, Styrol-maleinsäureanhydridcopolymere, Olefin-maleinsäureanhydrid-copolymere, Polyvinylpyrroldion, Polyethylenglykol, Polyester, Polyamide und Polyurethane.
Bevorzugt sind hier Polyacrylate, Styrol-maleinsäureanhydrid-copolymere, Olefin-maleinsäureanhydrid-copolymere und Polyester.
Die vorstehend genannten Granulierungsmittel (f) bis (j) können je in Form einer Säure oder eines Salzes benutzt werden. Zu brauchbaren Salzen gehören hier beispielsweise Metallsalze der Alkalimetalle (Na, K und dergleichen), Ammoniumsalze, Aminsalze von organischen Aminen (hier etwa aliphatische primäre Amine, aliphatische sekundäre Amine, aliphatische tertiäre Amine und dergleichen) und organische Ammoniumsalze.
Zusätzlich können die vorstehend genannten Granulierungsmittel (f) bis (j) eingesetzt werden, nachdem sie durch eine Veresterung, durch eine Veretherung oder durch eine ähnliche Behandlung modifiziert worden sind, solange dadurch die Granulierungsfunktion nicht nachteilig beeinflusst worden ist. Eine solche Modifizierungsbehandlung kann endständige Gruppen einführen, hier etwa beispielsweise gerade bzw. geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen (hier beispielsweise Methylgruppen), Ethylgruppen, n-Propylgruppen, n-Butylgruppen, t-0Butylgruppen, n-Pentylgruppen, Hexylgruppen, Heptylgruppen, Octylgruppen, Nonylgruppen, Dodecylgruppen) oder gerade oder verzweigte Alkenylgruppen (hier beispielsweise Vinylgruppen, Allylgruppen, Propenylgruppen, Butenylgruppen), oder Hydroxyl-substituierte Alkylgruppen (hier beispielsweise 2-Hydroxyethylgruppen, Hydroxymethylgruppen), oder Halogen-substituiete Alkylgruppen (hier beispielsweise Chlormethylgruppen, 2-Chlorethylgruppen) oder Alkoxyl-substiuierte Alkylgruppen (hier beispielsweise Methoxymethylgruppen, Ethoxybutylgruppen, Butoxyethylgruppen, Butoxypropylgruppen, Propoxyethoxy-ethylgruppen), oder Cycloalkylgruppen (hier beispielsweise Cyclopropylgruppen, Cyclopentylgruppen, Cyclohexylgruppen) oder substiuierte oder unsubstituierte Phenylgruppen oder substiuierte oder unsubstituierte Benzylgruppen.
Die vorstehend genannten Granulierungsmittel (i) bis (j) können nicht nur in Form einer klaren Lösung in Wasser eingesetzt werden, sondern auch in Form einer trüben Flüssigkeit, die einen nicht-gelösten Anteil enthält, oder in Form einer Emulsion, welche dispergierte Komponenten enthält.
Nachstehend werden beispielhafte Ladungssteuermittel aus den vorstehend genannten Ladungssteuermitteln (a) bis (e) mehr im Einzelnen erläutert:
(a) Metallverbindungen, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthalten:
Hier kommen beispielsweise Metallverbindungen entsprechend der nachstehenden Formel in Betracht:
Wobei in der vorstehenden Formel:
die Substituenten B und B' können je gleich oder verschieden sein und stehen je für einen substituierten oder unsubstituierten Benzolring oder Naphthalinring;
Me ist ein zweiwertiges Metall oder ein Metall höherer Wertigkeit;
p ist eine ganze Zahl von 0 bis 4;
Z¹ ist ein organisches Kation oder ein anorganisches Kation;
X ist eine ganze Zahl von 0 bis 2.
Oder es kommen hier Metallverbindungen entsprechend der nachstehenden Formel in Betracht:
Wobei in der vorstehenden Formel:
B steht für einen substituierten oder unsubstituierten Benzolring oder Naphthalinring;
m¹ ist eine ganze Zahl von 3 oder größer;
n¹ ist eine ganze Zahl von 1 oder größer;
Me ist ein zweiwertiges Metall oder ein Metall höherer Wertigkeit.
Oder es kommen hier Metallverbindungen entsprechend der nachstehenden Formel in Betracht:
Wobei in der vorstehenden Formel:
B steht für einen substituierten oder unsubstituierten Benzolring oder Naphthalinring;
Me ist ein zweiwertiges Metall oder ein Metall höherer Wertigkeit;
Z² ist ein organisches Anion oder ein anorganisches Anion;
m² und n² ist je eine positive ganze Zahl; mit der weiteren Maßgabe, dass die Summe (m² + n²) der Oxidationszahl des Metalls Me entspricht.
Hinsichtlich der als Ladungssteuermittel dienenden Metallverbindungen, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthalten, sind hier im Hinblick auf die Erhaltung der elektrostatischen Aufladung, im Hinblick auf die Dispergierbarkeit in Harzen für Toner und im Hinblick auf die Fixierbarkeit des Toners Verbindungen entsprechend den nachfolgenden Formeln (I) bis (III) bevorzugt. Aus diesen Gründen enthält das Ladungssteuermittel vorzugsweise eine oder mehrere Metallverbindungen) die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthalten und die den nachfolgenden allgemeinen Formeln (I) bis (III) entsprechen:
Wobei in der vorstehenden Formel (I):
die Substituenten R¹ bis R⁸ können je gleich oder verschieden sein und stehen für Wasserstoff, für eine Hydroxylgruppe, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, für eine Alkenylgruppe, für eine Arylgruppe, für eine Arylalkylgruppe, für ein Halogen oder für eine Nitrogruppe;
M steht für ein zweiwertiges, dreiwertiges oder vierwertiges Metall;
p ist 0, 1 oder 2;
q ist 1 oder 2;
(A¹)^q+ steht für H⁺, für NH₄ ⁺, für ein Alkalimetallkation (Na, K, und dergleichen), für ein Kation eines organischen Amins (aliphatisches primäres Amin, aliphatisches sekundäres Amin, aliphatisches tertiäres Amin und dergleichen) oder für ein quaternäres organisches Ammoniumion;
X ist 0, 1 oder 2.
Oder hier für Verbindungen entsprechend der nachstehenden allgemeinen Formel (II):
Wobei in der vorstehenden Formel (II):
die Substituenten R1 bis R4 je gleich oder verschieden sein können und stehen für Wasserstoff, für eine Hydroxylgruppe, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, für eine Alkenylgruppe, für eine Arylgruppe, für eine Arylalkylgruppe, für ein Halogen oder für eine Nitrogruppe;
m¹ ist eine ganze Zahl von 3 oder größer;
n¹ ist eine ganze Zahl von 1 oder größer;
M steht für ein zweiwertiges oder dreiwertiges Metall.
Oder hier für Verbindungen entsprechend der nachstehenden allgemeinen Formel (III).
Wobei in vorstehender Formel (III):
die Substituenten R¹ bis R⁴ je gleich oder verschieden sein können und stehen für Wasserstoff, für eine Hydroxylgruppe, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, für eine Alkenylgruppe, für eine Arylgruppe, für eine Arylalkylgruppe, für ein Halogen oder für eine Nitrogruppe;
M steht für ein zweiwertiges oder dreiwertiges Metall;
bei m² und n² handelt es sich je um eine positive ganze Zahl, mit der weiteren Maßgabe, dass die Summe (m² + n²) die Oxidationsstufe des Metalls M bezeichnet.
Die in den vorstehenden Formeln (I) bis (III) angegebenen Substituenten R¹ bis R⁸ können beispielsweise nachstehende Bedeutung haben:
H (Wasserstoff); eine Hydroxylgruppe;
gerade oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen; hier etwa eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe, eine i(iso)-Propylgruppe, eine Butylgruppe, eine i-Butylgruppe, eine sec-Butylgruppe, eine t(tert)-Butylgruppe, eine Amylgruppe, eine i-Amylgruppe, eine Octylgruppe, eine t-Octylgruppe und eine Dodecylgruppe;
Alkenylgruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen; hier etwa eine Allylgruppe, eine Propenylgruppe und eine Butenylgruppe;
unsubstituierte Arylgruppen, hier etwa eine Phenylgruppe oder eine Naphthylgruppe;
substituierte Arylgruppen, hier beispielsweise Arylgruppen, die mit einer C_1-4-Alkylgruppe substituiert sind; hier etwa eine Methylphenylgruppe, eine Butylphenylgruppe, eine Dibutylphenylgruppe und eine Butylnaphthylgruppe;
Arylalkylgruppen, hier etwa eine Benzylgruppe, eine α-Methylbenzylgruppe, eine α,α'-Dimethylbenzylgruppe, eine α-Butylbenzylgruppe, eine Phenethylgruppe und eine Benzhydrylgruppe;
Halogene, wie etwa Fluor, Chlor und Brom; und
Nitrogruppen.
Bevorzugte Substituenten sind hier die t-Butylgruppe und die t-Outylgruppe.
Eine hier erfindungsgemäß vorgesehene Metallverbindung, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthält, kann beispielsweise erhalten werden durch Chelatbildung nach bekannten, häufig und üblich eingesetzten Verfahren. Mehr im Einzelnen kann eine solche Metallverbindung beispielsweise erhalten werden, indem zu einer Lösung einer aromatischen Hydroxycarbonsäure ein Metallisierungsmittel und eine ausreichende Menge Alkali hinzugefügt wird, so dass für das Molverhältnis von Metall:aromatischer Hydroxycarbonsäure ein Wert von 1:2 bis 2:3 eingestellt wird; das so gebildete Gemisch wird erwärmt, und der sich dabei bildende Niederschlag wird durch Filtration abgetrennt und gewaschen.
Als Gegenion für die erfindungsgemäß vorgesehene Metallverbindung, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthält kommen in Betracht: H⁺, NH₄ ⁺, ein Alkalimetallkation (von Na, K und dergleichen) ein Kation eines organisches Amins (hier von einem aliphatischen primären Amin, von einem aliphatischen sekundären Amin, von einem aliphatischen tertiären Amin und dergleichen) oder ein quaternäres organisches Ammoniumion.
Obwohl das Zentralmetall (M oder Me) der erfindungsgemäß vorgesehenen Metallverbindung, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthält, irgendein beliebiges Metall sein kann, sind hier Metalle mit den Koordinationszahlen 4 oder 6 bevorzugt. Unter den bevorzugten Metallen sind noch weiter bevorzugt zweiwertige oder dreiwertige Metalle. Zu beispielhaften Metallen gehören hier Zn, Sr, Cr, Al, Ti, Fe, Zr, Ni, Co, Mn, Bor, Si und Sn. Unter diesen Metallen sind – wegen ihrer hohen Unbedenklichkeit gegenüber dem menschlichen Körper – Zn, Al, Ti und Fe besonders bevorzugt.
Zu beispielhaften Metallisierungsmitteln, die ihrerseits zur Erzeugung der erfindungsgemäß vorgesehenen Metallverbindung eingesetzt werden kann, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthält, gehören:
Aluminiumverbindungen, wie etwa Aluminiumsulfat und basisches Aluminiumacetat;
Chromverbindungen, wie etwa Chromformiat, Chromacetat, Chromsulfat, Chromchlorid und Chromnitrat;
Eisenverbindungen, wie etwa Eisen(III)chlorid, Eisen(III)sulfat und Eisen(III)nitrat;
Cobaltverbindungen, wie etwa Cobaltchlorid, Cobaltnitrat und Cobaltsulfat;
Titanverbindungen, wie etwa Titanchlorid; und
Zinkverbindungen, wie etwa Zinkchlorid und Zinksulfat.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann dieses Ladungssteuermittel nicht nur diese Metallverbindung enthalten, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthält, sondern dieses Ladungssteuermittel kann zusätzlich diese aromatische Hydroxycarbonsäure enthalten, die als Ligand in dieser Metallverbindung verwendet ist.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt kann das erfindungsgemäße Ladungssteuermittel nicht nur eine oder mehrere den oben angegebenen Formeln (I) bis (III) entsprechende Metallverbindungen) enthalten, welche als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthalten, sondern dieses Ladungssteuermittel kann zusätzlich eine oder mehrere Metallverbindungen) enthalten, die als Ligand eine Monoazoverbindung enthalten; diese letzteren Metallverbindungen entsprechen den nachstehend angegebenen Formeln (IV) oder (V).
Als erfindungsgemäßes Ladungssteuermittel sind beispielsweise Kombinationen aus einer aromatischen Hydroxycarbonsäure und aus einem Metall geeignet, das in der Metallverbindung verwendet wird, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthält; hier geeignete, beispielhafte Kombinationen sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben; jedoch muss darauf hingewiesen werden, dass diese Beispiele nicht im Sinne einer Beschränkung der vorliegenden Erfindung auszulegen sind.
Tabelle 1
Nachstehend sind Beispiele für erfindungsgemäß vorgesehene Metallverbindungen angegeben, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthalten, wobei es sich hier um Aluminiumverbindungen von 3,5-di-t-Butylsalicylsäure handelt, wobei als Gegenion H⁺ dient. Jedoch muss auch hier darauf hingewiesen werden, dass diese Beispiele nicht im Sinne einer Beschränkung der vorliegenden Erfindung auszulegen sind.
(b) Metallverbindungen, die als Ligand eine aromatische Dicarbonsäure enthalten:
Hinsichtlich der als Ladungssteuermittel dienenden Metallverbindungen, die als Ligand eine aromatische Carbonsäure enthalten, sind hier im Hinblick auf die Erhaltung der elektrostatischen Aufladung, im Hinblick auf die Dispergierbarkeit in Harzen für Toner und im Hinblick auf die Fixierbarkeit des Toners solche Verbindungen bevorzugt, die der nachfolgenden allgemeinen Formel entsprechen. Aus diesem Grunde enthält das erfindungsgemäße Ladungssteuermittel vorzugsweise eine der nachstehenden allgemeinen Formel entsprechende Metallverbindung, die als Ligand eine aromatische Dicarbonsäure enthält.
Wobei in der vorstehenden Formel:
die Substituenten R¹⁶ bis R¹⁹ je gleich oder verschieden sein können und stehen für H (Wasserstoff), für eine Hydroxylgruppe, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, für eine Alkenylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, für ein Halogen oder für eine Nitrogruppe;
M steht für ein zweiwertiges, dreiwertiges oder vierwertiges Metall;
p ist 0, 1 oder 2;
q ist 1 oder 2;
(A³)^q+ steht für H⁺, für NH₄ ⁺, für ein Alkalimetallkation (von Na, K und dergleichen), ein Kation eines organischen Amins (hier ein aliphatisches primäres Amin, ein aliphatisches sekundäres Amin, ein aliphatisches tertiäres Amin und dergleichen) oder ein quaternäres organisches Ammoniumion;
X ist 0, 1 oder 2.
Obwohl das Zentralmetall M der erfindungsgemäß vorgesehenen Metallverbindung, die als Ligand eine aromatische Dicarbonsäure enthält, jedes beliebige Metall sein kann, sind hier Metalle mit den Koordinationszahlen 4 oder 6 bevorzugt. Unter diesen bevorzugten Metallen sind noch weiter bevorzugt zweiwertige oder dreiwertige Metalle. Zu beispielhaften Metallen gehören hier Zn, Sr, Cr, Al, Ti, Fe, Zr, Ni, Co, Mn, Bor, Si und Sn. Im Hinblick auf Ihre hohe Unbedenklichkeit gegenüber dem menschlichen Körper sind unter diesen Metallen Zn, Al, Ti und Fe besonders bevorzugt.
Als erfindungsgemäße Ladungssteuermittel sind beispielsweise Kombinationen aus der aromatischen Dicarbonsäure und aus dem Metall geeignet, die in der Metallverbindung verwendet werden, welche als Ligand eine aromatische Dicarbonsäure enthält; beispielhafte Kombinationen dieser Art sind in der nachfolgenden Tabelle 2 aufgeführt. Jedoch ist auch hier darauf hinzuweisen, dass diese Beispiele nicht im Sinne einer Beschränkung der vorliegenden Erfindung auszulegen sind.
Tabelle 2
(c) Metallverbindungen, die als Ligand eine Monoazoverbindung enthalten:
Hinsichtlich der als Ladungssteuermittel dienenden Metallverbindungen, die als Ligand eine Monoazoverbindung enthalten, sind hier im Hinblick auf die Erhaltung der elektrostatischen Aufladung, im Hinblick auf die Dispergierbarkeit in Harzen für Toner Verbindungen bevorzugt, die den nachfolgenden allgemeinen Formel (IV) und (V) entsprechen. Aus diesem Grunde enthält das erfindungsgemäße Ladungssteuermittel vorzugsweise eine Metallverbindung, die als Ligand eine Monoazoverbindung enthält, und die der nachfolgenden allgemeinen Formel (IV) und/oder der nachstehenden allgemeinen Formel (V) entspricht.
Wobei in der vorstehenden Formel (IV):
die Substituenten R⁹ bis R¹² und R¹⁴ je gleich oder verschieden sein können und stehen für H (Wasserstoff), für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine gerade oder verzweigte Alkenylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Sulfonamidgruppe, für eine Mesylgruppe, für eine Sulfonsäuregruppe, für eine Hydroxylgruppe, für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Acetylaminogruppe, für eine Benzoylaminogruppe, für ein Halogen oder für eine -COO-R¹⁵-Gruppe (R⁹ bis R¹² können identisch sein oder nicht;
R¹⁵ ist eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen);
R¹³ steht für H (Wasserstoff), für ein Halogen (Atom), eine Nitrogruppe, eine Carboxylgruppe, eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatome oder für eine -COO-R¹⁵-Gruppe;
R¹⁵ steht für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder für eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen;
Y steht für H (Wasserstoff), für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, für eine Nitrogruppe oder für ein Halogen;
m⁴ ist 1, 2 oder 3;
M steht für ein zweiwertiges, dreiwertiges oder vierwertiges Metall;
p und X ist je 0, 1 oder 2;
q steht für 1 oder 2;
(A²)^q+ steht für H⁺, für NH₄ ⁺, für ein Alkalimetallkation (von Na, K oder dergleichen), für ein Kation eines organischen Amins (hier ein aliphatisches primäres Amin, ein aliphatisches sekundäres Amin, ein aliphatisches tertiäres Amin und dergleichen) oder für ein quaternäres organisches Ammmoniumion;
Wobei in der vorstehenden Formel (V):
die Substituenten R⁹ bis R¹² und R¹⁴ je gleich oder verschieden sein können und stehen für H (Wasserstoff), für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, eine gerade oder verzweigte Alkenylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Sulfonamidgruppe, für eine Mesylgruppe, für eine Sulfonsäuregruppe, für eine Hydroxylgruppe, für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Acetylaminogruppe, für eine Benzoylaminogruppe, für ein Halogen (Atom) oder für eine -COO-R¹⁵-Gruppe (R⁹ bis R¹² und R¹⁴ können identisch sein oder nicht; R¹⁵ ist eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen);
R¹³ steht für H (Wasserstoff), für ein Halogen (Atom), für eine Nitrogruppe, für eine Carboxylgruppe, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Alkenylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine -COO-R¹⁵-Gruppe oder für die nachstehende Gruppe
R¹⁵ steht für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder für eine Arylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen;
Y steht für H (Wasserstoff), für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, für eine Nitrogruppe oder für ein Halogen;
m³ ist eine ganze Zahl von 3 oder größer;
n³ ist eine ganze Zahl von 1 oder größer;
m⁴ ist 1, 2 oder 3;
M steht für ein zweiwertiges oder dreiwertiges Metall.
Zu beispielhaften Kombinationen von den oben angegebenen m³ und n³ gehören hier:
eine Kombination mit m³ ist 3 und n³ ist 1;
ferner eine Kombination mit m³ ist 3 und n³ ist 2; und
ferner eine Kombination mit m³ ist 6 und n³ ist 2.
Obwohl das Zentralmetall (M) in der erfindungsgemäßen Metallverbindung, die als Ligand eine Monoazoverbindung enthält, jedes beliebige Metall sein kann, sind hier Metalle mit den Koordinationszahlen 4 oder 6 bevorzugt. Unter diesen bevorzugten Metallen sind noch weiter bevorzugt zweiwertige oder dreiwertige Metalle. Zu beispielhaften Metallen gehören hier Zn, Sr, Cr, Al, Ti, Fe, Zr, Ni, Co, Mn, Bor, Si und Sn. Im Hinblick auf die hohe Unbedenklichkeit gegenüber dem menschlichen Körper sind unter diesen Metallen Zn, Al, Ti und Fe besonders bevorzugt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann dieses Ladungssteuermittel, das eine Metallverbindung enthält, die ihrerseits eine Monoazoverbindung enthält, zusätzlich diese Monoazoverbindung enthalten, die als Ligand in dieser Metallverbindung enthalten ist.
Als erfindungsgemäß Ladungssteuermittel sind auch Kombinationen aus der Monoazoverbindung und aus dem Metall geeignet, die in der Metallverbindung verwendet werden, die als Ligand eine Monoazoverbindung enthält. Beispielhafte Kombinationen dieser Art sind in der nachfolgenden Tabelle 3 aufgeführt. Auch hier ist darauf hinzuweisen, dass diese Beispiele nicht im Sinne einer Beschränkung der vorliegenden Erfindung auszulegen sind. Tabelle 3
(d) Calix(n)aren-Verbindungen:
Hinsichtlich der als Ladungssteuermittel dienenden Calix(n)aren-Verbindungen sind hier Im Hinblick auf die Erhaltung der elektrostatischen Aufladung, im Hinblick auf die Dispergierbarkeit in Harzen für Toner und im Hinblick auf die Fixierbarkeit des Toners zyklische Verbindungen bevorzugt, die eine oder mehrere Untereinheiten) entsprechend den nachfolgenden allgemeinen Formeln (VI) bis (IX) enthalten; diese Verbindungen werden auch als Calix(n)arene bezeichnet. Aus diesem Grunde enthält das erfindungsgemäße Ladungssteuermittel vorzugsweise eine zyklische Verbindung, die eine oder mehrere Untereinheiten) enthält, welche den nachstehenden allgemeinen Formeln (VI) bis (IX) entsprechen; die in den nachstehenden Formeln (VI) bis (IX) angegebenen Untereinheiten können dabei in beliebiger Reihenfolge angeordnet sein; ferner kann ein Gemisch aus verschiedenen Arten dieser zyklischen Verbindungen vorgesehen sein.
Wobei in den vorstehenden allgemeinen Formeln (VII), (VIII) und (IX):
die Substituenten R²⁰ und R²¹ je gleich oder verschieden sein können und je stehen für H (Wasserstoff);
für ein Halogen;
für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen,
für eine substituierte Phenylgruppe, die beispielsweise mit C_1-4-Alkylgruppen substituiert ist oder für eine unsubstituierte Alkylgruppe;
für eine Alkoxygruppe, beispielsweise für eine C_1-4-Alkoxygruppe;
für eine alicyclische Gruppe, beispielsweise für eine C_3-8-Cycloalkylgruppe, hier etwa für eine Cyclohexylgruppe, für eine Cycloheptylgruppe oder für eine Cyclooctylgruppe;
für eine gerade oder verzweigte Alkenylgruppe, hier beispielsweise für eine C_1-8-Alkenylgruppe; oder
für eine Arylalkylgruppe, hier etwa für eine Benzylgruppe, für eine α-Methylbenzylgruppe, für eine α,α'-Dimethylbenzylgruppe, für eine α-Butyl-benzylgruppe, für eine Phenethylgruppe, für eine Benzhydrylgruppe und dergleichen;
d¹ und d², die je gleich oder verschieden sein können, stehen hier für H (Wasserstoff), für ein Alkalimetall, für Ammonium oder für eine organische Ammoniumgruppe;
m⁵ ist eine ganze Zahl von 1 oder größer;
n⁵ ist eine ganze Zahl von 0, 1 oder 2;
m⁶ ist eine ganze Zahl von 1 oder größer;
n⁶ ist eine ganze Zahl von 0, 1 oder 2;
mit der weiteren Maßgabe dass die Summe [m⁵ + n⁵ + m⁶ + n⁶] eine ganze Zahl von 3 bis 8 bildet.
Beispielhafte Calix(n)aren-Verbindungen, die als erfindungsgemäße Ladungssteuermittel dienen, sind in der nachfolgenden Tabelle 4 aufgeführt; hier entsprechen die Verbindungen Nr. 29, Nr. 33, Nr. 36 und Nr. 38 solchen Verbindungen, die einer der vorstehenden allgemeinen Strukturformeln entsprechen. Auch hier ist darauf hinzuweisen, dass diese Beispiele nicht im Sinne einer Beschränkung der vorliegenden Erfindung auszulegen sind. Tabelle 4
Die beispielhafte Verbindung Nr. 29 entspricht der nachstehenden allgemeinen Strukturformel:
Die beispielhafte Verbindung Nr. 33 entspricht der nachstehenden allgemeinen Strukturformel:
Die beispielhafte Verbindung Nr. 36 entspricht der nachstehenden allgemeinen Strukturformel:
Die beispielhafte Verbindung Nr. 38 entspricht der nachstehenden allgemeinen Strukturformel:
(e) guaternäre Ammoniumsalzverbindungen:
Hinsichtlich der als Ladungssteuermittel dienenden quaternären Ammoniumverbindungen sind hier im Hinblick auf die Erhaltung der elektrostatischen Aufladung, im Hinblick auf die Dispergierbarkeit in Harzen für Toner und im Hinblick auf die Tonerfixierbarkeit solche Verbindungen bevorzugt, welche eine Struktur entsprechend der nachstehenden Formel haben. Aus diesem Grund enthält das erfindungsgemäße Ladungssteuermittel vorzugsweise eine quaternäre Ammoniumsalzverbindung entsprechend der nachstehenden allgemeinen Formel:
Wobei in der vorstehenden Formel:
die Substituenten R²², R²³, R²⁴ und R²⁵ je gleich oder verschieden sein können und stehen je für eine substituierte oder unsubstituierte, gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine gerade oder verzweigte Alkenylgruppe (hier beispielsweise für eine C_1-8-Alkenylgruppe), für eine Cycloalkylgruppe (hier beispielsweise für eine C_3-18-Cycloalkylgruppe), für eine substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppe oder für eine substituierte oder unsubstituierte Benzylgruppe;
bei der Gruppe-(SO₃ ^-)_k handelt es sich um ein von einem Benzolsulfonsäurederivat oder von einem Naphthalinsulfonsäurederivat abgeleitetes Anion, das K Sulfongruppen enthält;
K ist eine ganze Zahl von 1, 2 oder 3.
Im Hinblick auf die Beständigkeit der Verbindung und im Hinblick auf deren Schmelzpunkt sind noch weiter bevorzugt solche quaternären Ammoniumsalzverbindungen, welche der nachstehenden allgemeinen Formel entsprechen:
Wobei in der vorstehenden Formel:
die Substituenten R²², R²³, R²⁴ und R²⁵ je gleich oder verschieden sein können und stehen je für eine substituierte oder unsubstituierte, gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine gerade oder verzweigte Alkenylgruppe (hier beispielsweise für eine C_1-8-Alkenylgruppe), für eine Cycloalkylgruppe (hier beispielsweise für eine C_3-8-Cycloallcylgruppe), für eine substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppe oder für eine unsubstituierte Benzylgruppe;
R²⁶ steht für eine Hydroxylgruppe, für ein Halogen, für eine substituierte oder unsubstituierte, gerade oder verzweigte Alkylgruppe (hier beispielsweise für eine C_1-4-Alkylgruppe) oder für eine COOH-Gruppe.
Die vorstehend genannte, substituierte oder unsubstituierte, gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen umfasst beispielsweise die Methylgruppe, die Ethylgruppe, die n-Propylgruppe, die i-Propylgruppe, die n-Butylgruppe, die i-Butylgruppe, die t-Butylgruppe, die n-Pentylgruppe, die t-Pentylgruppe, die Hexylgruppe, die Heptylgruppe, die Octylgruppe, die Nonylgruppe und die Dodecylgruppe; und ferner Hydroxy-substituierte Alkylgruppen, Halogensubstituierte Alkylgruppen und Alkoxyl-substiuierte Alkylgruppen (hier insbesondere die 2-Hydroxyethylgruppe, die Hydroxymethylgruppe, die Methoxymethylgruppe, die Cyanomethylgruppe, die Formylmethylgruppe, die Chlormethylgruppe, die 2-Chlorethylgruppe, die 4-Carboethoxybutylgruppe, die Carbomethoxymethylgruppe, die 4-Carboxybutylgruppe und dergleichen). Bevorzugt ist hier die Butylgruppe und die Octylgruppe.
Die vorstehend genannte Alkenylgruppe umfasst beispielsweise die Vinylgruppe, die Allylgruppe, die Propenylgruppe und die Butenylgruppe.
Die vorstehend genannte Cycloalkylgruppe umfasst beispielsweise die Cyclopropylgruppe, die Cyclopentylgruppe, die Cyclohexylgruppe und die Cycloheptylgruppe.
Die vorstehend genannte, substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppe umfasst beispielsweise die (unsubstituierte) Phenylgruppe; zu den substituierten Phenylgruppen gehören hier etwa Hydroxy-substituierte Phenylgruppen, Halogensubstituierte Phenylgruppen, Nitro-substitiuerte Phenylgruppen und Alkoxylsubstitiuerte Phenylgruppen (hier insbesondere die 2-Methylphenylgruppe, die 3-Methylphenylgruppe, die 4-Methylphenylgruppe, die 4-t-Butylphenylgruppe, die 4-t-Octylphenylgruppe, die 4-Methoxyphenylgruppe, die 4-Ethoxyphenylgruppe, die 4-n-Butoxyphenylgruppe, die 2-Hydroxyphenylgruppe, die 4-Bromphenylgruppe, die 4-Chlorphenylgruppe, die 4-Fluorphenylgruppe, die 2-Nitrophenylgruppe, die 4-Nitrophenylgruppe, die 4-Cyanophenylgruppe, die p-Phenylgphenylgruppe, die p-Naphthylphenylgruppe und dergleichen).
Die vorstehend genannte, substituierte oder unsubstituierte Benzylgruppe umfasst beispielsweise die (unsubstituierte) Benzylgruppe; zu den substituierten Benzylgruppen gehören hier etwa mit niederen Alkylgruppen (die 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten) substituierte Benzylgruppen, Nitro-substituierte Benzylgruppen und Halogen-substituierte Benzylgruppen (hier insbesondere die Benzylgruppe, die 2-Methylbenzylgruppe, die 3-Methylbenzylgruppe, die 4-Methylbenzylgruppe, die 4-Methoxybenzylgruppe, die 4-n-Butoxybenzylgruppe, die 4-Ethoxybenzylgruppe, die 2-Hydroxybenzylgruppe, die 4-Brombenzylgruppe, die 4-Chlorbenzylgruppe, die 4-Fluorbenzylgruppe, die 2-Nitrobenzylgruppe, die 4-Nitrobenzylgruppe, die 4-Cyanobenzylgruppe, die Naphthylbenzylgruppe und dergleichen). Bevorzugt ist hier die Benzylgruppe.
In der nachfolgenden Tabelle 5 sind einige beispielhafte quaternäre Ammoniumsalzverbindungen aufgeführt, welche der vorstehend allgemeinen Formel entsprechen und welche als erfindungsgemäße Ladungssteuermittel geeignet sind. Jedoch ist auch hier darauf hinzuweisen, dass diese beispielhaften Verbindungen nicht im Sinne einer Beschränkung der vorliegenden Erfindung auszulegen sind.
Tabelle 5
Die oben dargelegte Ladungssteuermittel-Zusammensetzung kann als eine Ladungssteuerkomponente für einen Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder eingesetzt werden. Dieser Toner enthält das vorstehend genannte Ladungssteuermittel zum Zwecke der Erzeugung und Steuerung einer elektrostatischen Aufladung; ferner enthält dieser Toner ein Farbmittel und ein Harz. Vorzugsweise sind in diesem Harz ein oder mehrere Ladungssteuermittel dispergiert.
Der Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder, sowie die vorstehend genannte, erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung sind in einem solchen Anteil vorhanden, welcher die Einstellung und Steuerung der elektrostatischen Aufladung des Toners ermöglicht und gewährleistet. Vorzugsweise wird die Ladungssteuermittel-Zusammensetzung in einem Anteil von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, weiter bevorzugt in einem Anteil von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen hinzugefügt, je bezogen auf 100 Gewichtsteile Harz für den Toner.
Typischerweise müssen die Harze für solche Toner die richtigen Heißschmelzeigenschaften, die richtige Elastizität und das richtige Fließverhalten aufweisen, damit der Toner selbst eine gute Tonerfixierbarkeit auf Papier, eine gute Beständigkeit gegen Ablösung von den Walzen, und eine gute Beständigkeit gegen Verklumpung des Toners im Verlauf der Lagerung aufweist. Zu beispielhaften, brauchbaren Tonerharzen gehören hier die bekannten, nachstehenden synthetischen Harze oder Bindemittelharze für Toner. Insbesondere gehören hier zu den geeigneten Tonerharzen Styrolharze, Styrol-acryl-harze, Styrolbutadien-harze, Styrolmaleinsäure-harze, Styrol-vinylmethylether-harze, Styrol-methacrylat-copolymerisate, Phenolharze, Epoxyharze, Polyesterharze, Polypropylenharze und Paraffinwachs. Diese Harze können allein für sich oder in Form von Mischungen aus mehreren Harzen dieser Art angewandt werden.
Im Falle von schwarzen Tonern wird typischerweise Ruß als Farbmittel bei sauren bis basischen pH-Werten eingesetzt. Zu hier geeigneten und handelsüblich zugänglichen Rußsorten gehören hier beispielsweise solche Rußsorten, die von Mitsubishi Chemical Corporation hergestellt und unter den Handelsbezeichnungen MA100, MA11, MA8, MA7, #40 und #44 vertrieben werden; ferner die Rußsorten die von Columbian Carbon hergestellt und unter der Handelsbezeichnung Raven 1250 vertrieben werden, oder die Rußsorten die von Cabot Corporation hergestellt und unter den Handelsbezeichnungen Monarck 880, Mogul L und Mogul 660R vertrieben werden, oder die Rußsorten, die von Degussa Japan Co., Ltd. hergestellt und unter den Handelsbezeichnungen Color Black FW2, Special Black 250 und Printex 90 vertrieben werden.
Sofern farbige Toner angestrebt werden, können verschiedene Farbstoffe und Pigmente als Farbmittel eingesetzt werden. Zu geeigneten Farbmitteln gehören hier beispielsweise organische Pigmente wie etwa Chinophthalon-Gelb, Hansa-Gelb, Isoindolinon-Gelb, Perinon-Orange, Perylen-Maroon, Rhodamin-6G-Lack, Chinacridon, Anthantron-Rot, Diodiosin, Kupfer-Phthalocyaninblau, Kupfer-Phthalocyanin-Grün und Diketopyrrolopyrrol-Pigmente; weiterhin sind hier anorganische Pigmente geeignet, wie etwa Titanweiß, Titangelb, Ultramarin, Kobaltblau und rotes Eisenoxid. Diese Farbmittel können allein für sich oder in einer Kombination aus zwei oder mehr Farbmitteln dieser Art eingesetzt werden.
Ferner können Additive und Zusätze in interner oder externer Weise hinzugefügt werden um die Tonerqualität zu verbessern; zu solchen Additiven und Zusätzen gehören etwa das Ablöseverhalten beeinflussende Mittel, das Fließverhalten verbessernde Mittel und Reinigungshilfen.
Zu geeigneten, das Ablösen des Toners verhindernden Mitteln (so genannte Anti-Offset-Mittel) gehören hier die Tonerfixierbarkeit verbessernde Mittel einschließlich verschiedener Wachse, hier insbesondere solche Wachse, die ein mittleres Molekulargewicht von 500 bis 15.000 aufweisen. Insbesondere sind hier vorgesehen polyolefinartige Wachse, wie etwa niedermolekulares Polypropylen, Polyethylen, oxidiertes Polypropylen und oxidiertes Polyethylen, ferner natürliche Wachse wie etwa Carnaubawachs, Reiswachs und Montanwachs.
Zu hier brauchbaren, das Fließverhalten verbessernden Mitteln gehören verschiedene Metalloxide, wie etwa Siliziumdioxid, Aluminiumoxid und Titanoxid, sowie Magnesiumfluorid.
Zu hier geeigneten Reinigungshilfen bzw. Reinigungshilfsmitteln gehören Metallseifen von Stearinsäure und dergleichen, sowie ferner verschiedene synthetische feinteilige Harze, wie etwa von Fluorharzen, von Silikonharzen oder von Styrol-(Meth)acryl-harzen.
Je nach dem hier angewandten Verfahren zur Entwicklung der elektrostatischen Bilder kann der Toner zusätzlich elektrisch leitende Substanzen (hier beispielsweise elektrisch leitenden Ruß, oder Graphit), ferner magnetische Feinteilchen (hier beispielsweise ferromagnetische Feinteilchen, etwa aus ferromagnetischen Metallen (hier beispielsweise Eisen, Kobalt, Nickel), ferner magnetische Feinteilchen aus verschiedenen Legierungen und Metalloxiden (hier beispielsweise Ferrite und dergleichen) enthalten.
Insbesondere solche Toner, die einen mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 20 μm aufweisen, können erhalten werden, in dem sorgfältig miteinander vermischt werden: die erfindungsgemäße, granulierte Ladungssteuermittel-Zusammensetzung, ein Harz für Toner, ein Farbmittel, und – soweit erforderlich – ein magnetisches Material, ein das Fließverhalten beeinflussendes Mittel und weitere Additive und Zusätze. Das Vermischen dieser Komponenten kann mit Hilfe einer Kugelmühle oder einem anderen mechanisch arbeitenden Mischer, Mahlwerk oder dergleichen erfolgen; nach diesem Vermischen wird das so erhaltene Gemisch in geschmolzenen Zustand geknetet; dies kann in einem Heisskneter oder Walzenwerk erfolgen, etwa mit Hilfe geheizter Walzen, einem Knetwalzwerk, einem Walzenstuhl oder dergleichen sowie mit Hilfe eines Extruders; anschließend wird das so behandelte Gemisch abgekühlt und verfestigt; der danach erhaltene Feststoff wird pulverisiert, und das so erhaltene Pulver wird gesiebt und klassifiziert, um Pulverfraktionen mit der gewünschten Partikelgröße zu erhalten.
Zu anderen, hier anwendbaren Verfahren gehört ein solches Verfahren, bei welchem die Ausgangsmaterialien in einer Lösung des Tonerharzes dispergiert werden; diese Dispersion wird anschließend einer Sprühtrocknung zugeführt, um den gewünschten Toner zu erhalten. Nach einer weiteren, hier geeigneten Alternative ist ein Polymerisationsverfahren vorgesehen, bei welchem eine Anzahl Ausgangsmaterialien mit einem Monomer vermischt werden, das nach Polymerisation ein Harz für den Toner bildet; diese Ausgangsmaterialien und das Monomer werden typischerweise zu einer emulgierten Suspension verarbeitet, die anschließend polymerisiert wird, um so den gewünschten Toner zu erhalten.
Sofern der Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder einen so genannten Zwei-Komponenten-Entwickler bildet, kann die Entwicklung der elektrostatischen Bilder mit Hilfe des Zwei-Komponenten-Magnetbürsten-Entwicklungsverfahrens oder dergleichen erreicht werden, wobei der Toner in Mischung mit einem Trägerpulver verwendet wird.
Zu Beispielen für geeignete Träger gehören hier Eisenpulver, Nickelpulver, Ferritpulver und Glasperlen, die einen Teilchendurchmesser von etwa 50 bis 200 μm aufweisen, ferner beschichtete Teilchen, die beschichtet sind mit Acrylat-Copolymerisaten, mit Styrol-Acrylat-Copolymerisaten, mit Styrol-Methacrylat-Copolymerisaten, mit Silikonharzen, mit Polyamidharzen, und mit Ethylenfluoridharzen.
Sofern der Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder einen so genannten Ein-Komponenten-Toner bildet, können hier feine Pulver aus ferromagnetischem Material, wie etwa Eisenpulver, Nickelpulver oder Ferritpulver hinzugefügt und im Verlauf der oben beschriebenen Herstellung des Toners dispergiert werden. In diesem Falle gehören zu geeigneten Entwicklungsverfahren die Kontaktentwicklung und die Sprungentwicklung.
Andererseits kann die erfindungsgemäße, granulierte Ladungssteuermittel-Zusammensetzung auch zu einer Harzpulverfarbe für elektrostatische Lackierverfahren hinzugefügt werden, wodurch die elektrostatische Aufladung der Pulverfarbe gesteuert oder verstärkt werden kann. Weil solche Harzpulverfarben für elektrostatische Lackierverfahren, welche die erfindungsgemäße Ladungssteuermittel-Zusammensetzung enthalten, eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und gute, die elektrostatische Aufladung verstärkende Eigenschaften aufweisen, gewährleisten solche Harzpulverfarben eine hohe Ausbeute bei der Haftung der Pulverfarbe, selbst wenn keine Wiederaufbereitung oder Wiederverwendung vorgesehen ist. Als Lackierverfahren können hier die Pulverlackierung bzw. Beschichtung nach einem üblichen elektrostatischen Pulverbeschichtungsverfahren, etwa mit Hilfe von Corona-Entladungen, mit Hilfe der Reibungsaufladung oder mit Hilfe von Hybridverfahren vorgesehen werden.
Es ist weiterhin auch möglich, ein, eine Reibungsaufladung erzeugendes Element vorzusehen, um eine elektrostatische Aufladung eines Toners für die Entwicklung elektrostatischer Bilder zu erhalten, indem eine Oberfläche eines Trägers, etwa eine zylindrische Hülse eines Toner-Transportelementes, oder eines Streichmessers mit der erfindungsgemäßen granulierten Ladungssteuermittel-Zusammensetzung beschichtet wird; ein solches Beschichten kann durch Eintauchen, durch Aufsprühen, durch Aufbürsten oder dergleichen erfolgen. Ein solches, eine Reibungsaufladung erzeugendes Element kann in stabiler Weise einem Toner eine elektrostatische Aufladung zuführen und kann qualitativ hochwertige Tonerbilder erzeugen, deren Qualität mit den anfänglich erzeugten Tonerbildern vergleichbar ist, selbst nach fortlaufender Erzeugung einer großen Anzahl von Tonerbildern.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend mehr im einzelnen mit Hilfe von Beispielen beschrieben; jedoch ist auch hier darauf hinzuweisen, dass diese Beispiele nicht im Sinne einer Beschränkung der Erfindung auszulegen sind. In der nachfolgenden Beschreibung sind "Gewichtsteil(e)" einfach als "Teil(e)" bezeichnet.
In den nachfolgenden Herstellungsbeispielen 1 bis 8 ist die Herstellung der erfindungsgemäßen Ladungssteuermittel-Zusammensetzung beschrieben.
Herstellungsbeispiel 1:
Herstellung der beispielhaften Zusammensetzung Nr. 1
Es werden die nachfolgenden Komponenten bereitgestellt:

– 91,0 Gewichtsteile Zink-3,5-di-t-butylsalicylat-verbindung (eine von Orient Chemical Industries, Ltd. hergestellte Ladungssteuersubstanz, die unter der Handelsbezeichnung BONTRON E-84 vertrieben wird);
– 4,5 Gewichtsteile [Styrol-maleinsäureanhydrid-copolymerisat]-alkylesterammoniumsalz (Veresterungsgrad 15 %), das als Granulierungsmittel dient;
– 4,5 Gewichtsteile Gelatine, die als Granulierungsmittel dient; und
– 300 Gewichtsteile Wasser.

Diese Komponenten werden in Form eines wässrigen Systems in einer Sandmühle solange gemahlen, bis der mittlere Teilchendurchmesser der Teilchen aus der Zink-3,5-di-t-butylsalicylat-verbindung einen Wert von 2,4 μm angenommen hat. Anschließend wird das so erhaltene Gemisch einer Sprühtrocknung unterworfen, wonach ein granuliertes Pulver erhalten wird, das einen mittleren Teilchendurchmesser von 12 μm hat und das für das Verhältnis von mittlerem kleinen axialen Durchmesser: mittlerem großen axialen Durchmesser einen Wert von 0,9 bis 1,0 aufweist.
Der mittlere Teilchendurchmesser der nach den Herstellungsbeispielen 1 bis 8 erhaltenen Produkte wird mit Hilfe eines mit Laserstrahlung arbeitenden Beugungs-/Streuungs-Teilchengröße-Analysators (ein von Horiba, Ltd. hergestelltes und unter der Handelsbezeichnung LA-920 vertriebenes Messgerät) bestimmt.
Herstellungsbeispiel 2:
Herstellung der beispielhaften Zusammensetzung Nr. 2
Es werden die nachfolgenden Komponenten bereitgestellt:

– 91,0 Gewichtsteile Aluminium-3,5-di-t-butylsalicylat-verbindung (eine Ladungssteuersubstanz, die von Orient Chemical Industries, Ltd. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung BONTRON E-88 vertrieben wird);
– 4,5 Gewichtsteile [Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat]-Alkylester-Ammoniumsalz [Veresterungsgrad 20 %], das als Granulierungsmittel dient;
– 4,5 Gewichtsteile Natriumdodecyl-benzolsulfonat, das als Granulierungsmittel dient; und
– 230 Gewichtsteile Wasser.

Die vorstehend genannten Komponenten werden mit Hilfe einer Lackschüttelvorrichtung dispergiert. Das so erhaltene Gemisch wird einer Sprühtrocknung unterworfen, wonach ein granuliertes Pulver erhalten wird, das einen mittleren Teilchendurchmesser von 38 μm hat und das für das Verhältnis von mittlerem kleinen axialen Durchmesser: zu mittlerem großen axialen Durchmesser einen Wert von 0,9 bis 1,0 aufweist.
Herstellungsbeispiele 3 bis 8:
Im wesentlichen wird das Verfahren von Herstellungsbeispiel 1 wiederholt; abweichend werden diejenigen Komponenten eingesetzt, die in der nachstehenden Tabelle 6 angegeben sind; in jedem Falle werden granulierte Pulver erhalten, die je einen mittleren Teilchendurchmesser haben und die je für das Verhältnis von mittleren kleinen axialen Durchmesser:mittlerem großen axialen Durchmesser einen Wert aufweisen, wie das je ebenfalls in Tabelle 6 angegeben ist.
Die nach den vorstehend beschriebenen Herstellungsbeispielen 1 bis 8 erhaltenen erfindungsgemäßen Ladungssteuermittel-Zusammensetzungen werden dazu verwendet, um Toner für die Entwicklung elektrostatischer Bilder herzustellen. Die Herstellung dieser Toner ist in den nachfolgenden Beispielen 1 bis 5 beschrieben.
Beispiel 1:
Es werden die nachfolgenden Komponenten bereitgestellt

– 100 Teile Styrol-acrylcopolymerisat-harz (das von Sanyo Kasei Co., Ltd. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung HIMER SMB-600 vertrieben wird);
– 5 Teile niederpolymeres Polypropylen (das von Sanyo Kasei Co., Ltd. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung Biscal 550P vertrieben wird);
– 7 Teile Ruß (der von Mitsubishi Chemical Co., Ltd. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung MA100 vertrieben wird);
– 3 Teile Ladungssteuermittel-Zusammensetzung, nämlich das nach dem vorstehenden Herstellungsbeispiel 1 erhaltene granulierte Pulver.

Die vorstehend genannten Komponenten werden mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeitsmischers gleichmäßig vorgemischt, um eine Vormischung zu erhalten; diese Vormischung wird anschließend in geschmolzenen Zustand mit Hilfe von geheizten Walzen geknetet. Das so erhaltene Produkt wird abgekühlt und anschließend mit Hilfe eines Ultrazentifugenmahlwerks roh vermahlen. Das so erhaltene, roh vermahlene Produkt wird anschließend mit Hilfe einer Luftstrahlmühle bzw. Prallmühle, die ihrerseits mit einer mechanischen Klassifiziereinrichtung ausgerüstet ist, fein pulverisiert, um einen schwarzen Toner bereitzustellen, der einen mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 15 μm aufweist.
5 Teile des so erzeugten Toners werden mit 95 Teilen Eisenpulverträger vermischt, um einen Entwickler bereitzustellen. Mit Hilfe eines Messgerätes, nämlich dem "Toshiba Chemical TB-200-Analysator" wird die Menge der innerhalb eines gegebenen Zeitraumes weggeblasenen Ladungsträgerteilchen dieses Entwicklers bestimmt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in 1 dargestellt.
Dieser Entwickler liefert eine Sättigungsladung von -28,2 μC/g, die sowohl unter Tieftemperaturbedingungen bei geringer Luftfeuchtigkeit wie unter Hochtemperaturbedingungen bei hoher Luftfeuchtigkeit beständig bleibt; dies bestätigt die gute Lagerbestär digkeit dieses Entwicklers.
Werden mit Hilfe eines handelsüblich erhältlichen Kopiergerätes mit diesem Toner aufeinanderfo gend Tonerbilder für 20.000 Kopien gefertigt, so wird eine gute Beständigkeit der elektrostatischen Aufladung und eine gute Erhaltung der elektrostatischen Aufladung erhalten; weiterhin werden schwarze Bilder mit einer hohen Qualität erhalten, an denen keinerlei Ablösung des Toners auftritt; es wird keinerlei Verminderung der Bilddichte oder Schleierbildung festgestellt.
Nach Ablauf von t (min) nach Beginn der Vermischung der Tonerteilchen wird der Betrag der elektrostatischen Aufladung (q(μC/g)] zum Zeitpunkt t gemessen; ferner wird der Weit der Sättigungsladung [qe(μC/g)] bestimmt; für verschiedene Werte von "t" wird eine entsprechende Kurve dargestellt; aus der Steigung dieser Kurve wird die Ladungsanstiegskonstante k berechnet, die ein Maß für die Anstiegsgeschwindigkeit der elektrostatischen Ladung bildet.
Der mit diesem Toner erhaltene Wert der Sättigungsladung sowie der Wert der Ladungsanstiegskonstante k sind in der nachfolgenden Tabelle 7 angegeben; die zeitabhängigen Änderungen des Wertes der elektrostatischen Aufladung sind in 1 dargestellt; eine Kurve des Ladungsanstiegs ist in 2 dargestellt.
Tabelle 7
Beispiel 2:
Es werden die nachfolgenden Komponenten bereitgestellt:

– 100 Teile Styrolharz (das von Esso Sekiyu Kagaku Co., Ltd. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung BICOLASTIC D-125 vertrieben wird);
– 10 Teile niederpolymeres Polypropylen (das von Sanyo Kasei Co., Ltd. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung Biscal 550P vertrieben wird);
– 7 Teile Kupfer-Phthalocyanin-Pigment; und
– 3 Teile Ladungssteuermittel-Zusammensetzung, nämlich das nach obigem Herstellungsbeispiel 2 erhaltene granulierte Pulver.

Die vorstehend genannten Komponenten werden in gleicher Weise behandelt, wie in Beispiel 1 beschrieben, um einen blauen Toner bereitzustellen.
5 Teile des so erhaltenen Toners werden mit 95 Teilen Eisenpulverträger vermischt, um einen Entwickler bereitzustellen. Mit Hilf eines Messgerätes, nämlich dem "Toshiba Chemical TB-200-Analysator" wird die Menge an Ladungsträgerteilchen bestimmt, die in einer gegebenen Zeitspanne weggeblasen worden ist. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in 3 dargestellt.
Dieser Entwickler liefert eine Sättigungsladung von 30,3 μC/g, die sowohl unter Tieftemperaturbedingungen bei niedriger Luftfeuchtigkeit wie unter Hochtemperaturbedingungen bei hoher Luftfeuchtigkeit beständig bleibt; dies bestätigt die gute Lagerbeständigkeit.
Werden mit Hilfe eines handelsüblichen Kopiergerätes mit diesem Toner Tonerbilder erzeugt, so werden schleierfrei qualitativ hochwertige blaue Bilder erhalten, die eine gute Zeilenreproduzierbarkeit aufweisen. Selbst nachdem fortlaufend 20.000 Kopien gefertigt worden sind, werden an diesen blauen Bildern keinerlei Verminderung der Bilddichte oder irgendwelche Ablösung der Tonerteilchen festgestellt.
In gleicher Weise, wie oben bei Beispiel 1 beschrieben, werden für diesen Toner der Wert der Sättigungsladung und der Wert der Ladungsanstiegskonstante k bestimmt; die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in obiger Tabelle 7 angegeben; die zeitabhängige Veränderung des Wertes der elektrostatischen Aufladung ist mit 3 dargestellt; die Kurve des Ladungsanstiegs ist mit 4 dargestellt.
Beispiele 3 bis 5:
In diesen Beispielen 3 bis 5 werden Toner und daraus gebildete Entwickler hergestellt und deren Eigenschaften bestimmt, in gleicher Weise wie oben bei Beispiel 1 beschrieben; abweichend wird lediglich das in Beispiel 1 verwendete Ladungssteuermittel durch die anderen beispielhaften Produkte ersetzt, wie das in Tabelle 7 angegeben ist. Werden in gleicher Weise mit diesen Entwicklern Tonerbilder erzeugt, wie das in Beispiel 1 beschrieben ist, so wird eine gute Stabilität der elektrostatischen Aufladung und eine gute Erhaltung der Aufladung festgestellt; es werden qualitativ hochwertige schwarze Bilder erhalten, an denen keinerlei Ablösung von Tonerteilchen sowie keinerlei Verminderung der Bilddichte oder irgendeine Schleierbildung feststellbar war.
In gleicher Weise, wie oben in Beispiel 1 beschrieben werden für die jeweiligen Toner der Wert der Sättigungsladung und der Wert der Ladungsanstiegskonstante k bestimmt; die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in obiger Tabelle 7 angegeben.
Die nachstehenden Beispiele 6 bis 8 beschreiben polymerisierte Toner, welche die erfindungsgemäße granulierte Ladungssteuermittel-Zusammensetzung enthalten.
Beispiel 6:
Es werden die nachfolgenden Komponenten bereitgestellt:

– 60 Teile Styrol;
– 60 Teile n-Butylmethacrylat;
– 5 Teile Ruß (der von Mitsubishi Chemical Co., Ltd. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung MA-100 vertrieben wird);
– 1,8 Teile 2,2'-Azobisisobutyronitril; und
– 1 Teil Ladungssteuermittel-Zusammensetzung, nämlich das nach obigem Herstellungsbeispiel 6 erhaltene granulierte Pulver.

Die vorstehend genannten Komponenten werden mit Hilfe eines TK-Homo-Mischer (ein von Tokushu Kika Kogyo hergestelltes Gerät) bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 3.500 U/min gerührt und miteinander vermischt; bei diesem TK-Homo-Mischer handelt es sich um einen mechanisch arbeitenden Mischer, der hohe Scherkräfte erzeugt. Hierbei wird eine polymerisierbare Monomer-Zusammensetzung erhalten, in welcher die granulierten Teilchen der Ladungssteuermittel-Zusammensetzung gleichmäßig dispergiert sind.
Getrennt davon werden 100 ml einer wässrigen 0,1 Mol-%-igen Lösung von tertiärem Natriumphospat mit 600 ml destilliertem Wasser verdünnt. Zu dieser Lösung werden schrittweise unter Rühren 18,7 ml einer wässrigen Lösung von Calciumchlorid (bei einer Konzentration von 1,0 Mol/l) hinzugefügt. Anschließend werden 0,15 g einer wässrigen 20%-igen Lösung von Natriumdodecyl-benzolsulfonat hinzugegeben, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wird.
Diese flüssige Dispersion wird zu dem vorstehend genannten Dispergiermittel hinzugefügt (poylmerisierbare Monomer-Zusammensetzung, in welcher die granulierten Teilchen der Ladungssteuermittel-Zusammensetzung gleichmäßig dispergiert sind). Die gebildete Dispersion wird in einem TK-Homo-Mischer (ein von Tokushu Kika Kogyo geliefertes Gerät) bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 3.500 U/min gerührt und auf 65 °C erwärmt. Nachdem dieses Hochgeschwindigkeitsverrühren 30 min lang durchgeführt worden ist, wird auf eine niedrige Rührgeschwindigkeit von lediglich 100 U/min umgeschaltet, wozu ein üblicher, mechanisch arbeitender Rührer verwendet wird; anschließend wird die Polymerisation 6 h lang bei einer konstanten Temperatur von 65 °C durchgeführt.
Nach Beendigung der Polymerisation wird das Reaktionsgemisch abgekühlt, und der gebildete Feststoff wird durch Filtration abgetrennt. Der dabei gebildete Filterkuchen wird in eine wässrige Lösung von 5 %-iger Salzsäure gegeben, um das als Dispergiermittel dienende Calciumphosphat zu zersetzen. Anschließend wird der Feststoff mit Wasser gewaschen, bis die Waschlösung neutral geworden ist; daraufhin wird entwässert und getrocknet, wonach ein Toner erhalten wird, der einen mittleren Teilchendurchmesser von 13 μm aufweist.
5 Teile dieses Toners werden mit 95 Teilen Eisenpulverträger vermischt, um einen Entwickler bereitzustellen. Mit Hilfe eines Messgerätes, nämlich dem "Toshiba Chemcial TB-200-Analysator" werden die innerhalb einer gegebenen Zeitspanne weggeblasenen Ladungsträgerteilchen bestimmt. Dieser Entwickler liefert eine Sättigungsladung von -28,2 μC/g; diese Ladung bleibt sowohl unter Tieftemperaturbedingungen bei niedriger Luftfeuchtigkeit wie unter Hochtemperaturbedingungen bei hoher Luftfeuchtigkeit beständig; das bestätigt die gute Lagerbeständigkeit.
Nachdem mit Hilfe eines handelsüblichen Kopiergerätes mit diesem Toner fortlaufend 20.000 Kopien von Tonerbildern erzeugt worden sind, wird eine gute Beständigkeit der elektrostatischen Aufladung und eine gute Erhaltung der Aufladung festgestellt; es werden qualitativ hochwertige Bilder erhalten, an denen keinerlei Ablösung von Tonerteilchen oder eine Verminderung der Bilddichte oder irgendwelche Schleierbildung feststellbar war.
Für diesen Toner werden der Wert der Sättigungsladung und der Wert der Ladungsanstiegskonstante k in gleicher Weise bestimmt, wie oben in Beispiel 1 beschrieben; die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in obiger Tabelle 7 angegeben.
Beispiele 7 und 8:
In diesen Beispielen 7 und 8 werden Toner und daraus gebildete Entwickler in gleicher Weise beschrieben und deren Eigenschaften ermittelt, wie vorstehend in Beispiel 6 beschrieben; abweichend wird das in Beispiel 6 verwendete Ladungssteuermittel durch verschiedene andere beispielhafte Produkte ersetzt, wie in Tabelle 7 angegeben. Nachdem fortlaufend mit den so erzeugten Entwicklern Tonerbilder erzeugt worden sind in gleicher Weise wie in Beispiel 6 beschrieben, wird eine gute Beständigkeit der elektrostatischen Aufladung und eine gute Erhaltung der Aufladung festgestellt; es werden qualitativ hochwertige schwarze Tonerbilder erhalten, an denen keinerlei Ablösung von Tonerteilchen oder irgendwelche Verminderung der Bilddichte oder irgendeine Schleierbildung feststellbar war. Für diese Toner sind die Werte der Sättigungsladung und der Werte der Ladungsanstiegskonstante k in obiger Tabelle 7 angegeben.
Vergleichsbeispiel 1:
In gleicher Weise, wie oben in Beispiel 1 beschrieben, wird ein schwarzer Toner erzeugt und daraus ein Entwickler gebildet; abweichend wird die in Beispiel 1 verwendete Ladungssteuermittel-Zusammensetzung durch ungranulierte Zink-3,5-di-t-butylsalicylat-Verbindung ersetzt.
5 Teile dieses Toners werden mit 95 Teilen Eisenpulverträger vermischt, um einen Entwickler bereitzustellen. Mit Hilfe eines Messgerätes, nämlich dem "Toshiba Chemical TB-200-Analysator" werden die weggeblasenen Ladungsträgerteilchen dieses Entwicklers bestimmt. Dieser Entwickler liefert nach 120 min eine Sättigungsladung von -34,3 μC/g.
Für diesen Toner werden der Wert der Sättigungsladung und der Wert der Ladungsanstiegskonstante k bestimmt; die Ergebnisse sind in obiger Tabelle 7 angegeben. Die zeitabhängigen Änderungen des Betrags der elektrostatischen Ladung sind in 1 dargestellt; die Ladungsanstiegskurve ist in 2 dargestellt.
Werden mit Hilfe eines handelsüblichen Kopiergerätes mit diesem Toner fortlaufend Tonerbilder für 20.000 Kopien gefertigt, so werden qualitativ nicht befriedigende Bilder erhalten, die Schleierbildung aufweisen und die verminderte Bilddichte aufweisen, im Vergleich zu den anfänglich erzeugten Bildern.
Vergleichsbeispiel 2:
In gleicher Weise, wie oben in Beispiel 2 beschrieben, wird ein blauer Toner hergestellt und daraus ein Entwickler gebildet; abweichend wird die in Beispiel 2 verwendete Ladungssteuermittel-Zusammensetzung durch ungranulierte Aluminium-3,5-di-t-butylsalicylat-Verbindung ersetzt.
5 Teile dieses Toners werden mit 95 Teilen Eisenpulverträger vermischt, um einen Entwickler bereitzustellen. Mit Hilfe eines Messgerätes, nämlich dem "Toshiba Chemical TB-200-Analysator" wird die Menge der weggeblasenen Ladungsträgerteilchen dieses Entwicklers bestimmt. Dieser Entwickler liefert nach 120 min eine Sättigungsladung von -35,0 μC/g.
In gleicher Weise, wie oben beschrieben, werden für diesen Toner der Wert der Sättigungsladung und der Wert der Ladungsanstiegskonstante k bestimmt; die dabei erhaltenen Werte sind in obiger Tabelle 7 angegeben. Die zeitabhängigen Veränderungen des Wertes der elektrostatischen Aufladung sind in 3 dargestellt; die Ladungsanstiegskurve ist in 4 dargestellt.
Werden mit Hilfe eines handelsüblichen Kopiergerätes mit diesem Toner wiederholt Tonerbilder für 20.000 Kopien gefertigt, so werden qualitativ nicht befriedigende Bilder erhalten, die Schleierbildung und verminderte Bilddichte aufweisen, im Vergleich mit den anfänglich erzeugten Bildern.

Claims

Ladungssteuermittel-Zusammensetzung, die granulierte Teilchen bildet, die einen mittleren Teilchendurchmesser von 50 bis 100 μm aufweisen; wobei diese Ladungssteuermittel-Zusammensetzung enthält: – in einem Anteil von nicht weniger als 70 Gew.-% – bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung – ein oder mehrere Ladungssteuermittel; und – in einem Anteil von 1 bis 20 Gew.-% – bezogen auf den Gehalt an Ladungssteuermittel(n) – wenigstens ein Granulierungsmittel, das seinerseits ausgewählt ist aus einer Gruppe, die umfasst: anionische Tenside, nichtionische Tenside, kationische Tenside, natürliche wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen und synthetische wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine oder diese mehreren Ladungssteuermittel feinvermahlene Teilchen bilden, die einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 8 μm aufweisen.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nicht weniger als 90 % dieser granulierten Teilchen für ihr Verhältnis von kleinster axialer Abmessung zu größter axialer Abmessung einen Wert im Bereich von 0,8 bis 1,0 haben.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nicht weniger als 90 % dieser granulierten Teilchen einen mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 88 μm aufweisen.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese granulierten Teilchen einen mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 50 μm aufweisen.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese granulierten Teilchen eine Schüttdichte von 2,0 bis 7,0 ml/g aufweisen.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulierungsmittel zwei oder mehr Bestandteile aufweist, die ihrerseits ausgewählt sind aus einer Gruppe, die umfasst: anionische Tenside, nichtionische Tenside, kationische Tenside, natürliche wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen und synthetische wasserlösliche hochmolekulare Verbindungen.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses anionische Tensid wenigstens ein Element ist, das seinerseits ausgewählt ist aus einer Gruppe, die umfasst: Fettsäuren und deren Salze, Dialkyl-sulfosuccinate, α-Olefinsulfonate, Alkylbenzolsulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate, Alkylsulfate, Polyoxyethylenalkylether-sulfate, Alkylphosphate, Polyoxyethylen-alkylether-phosphate und Kondensationsprodukte aus Naphthalinsulfonat und Formalin.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses nichtionische Tensid wenigstens ein Element ist, das seinerseits ausgewählt ist aus einer Gruppe, die umfasst: Polyoxyethylen-alkylether, Polyoxyethylen-alkylphenylether, Polyoxyethylenpolyoxypropylen-glykol, Polyoxyethylen-sorbitan-fettsäureteilester und Fettsäurediethanolamide.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese natürliche wasserlösliche hochmolekulare Verbindung wenigstens ein Element ist, das seinerseits ausgewählt ist aus einer Gruppe, die umfasst: Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose, chemisch modifizierte Stärke, Gummiarabicum, Algin, Cyclodextrin, Pullulan, Casein, Gelatine und Lignin.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese synthetische wasserlösliche hochmolekulare Verbindung wenigstens ein Element ist, das seinerseits ausgewählt ist aus einer Gruppe, die umfasst: Polyvinylalkohol, Polyethylenoxid, Polyacrylate, Styrol-/Maleinsäureanhydridcopolymersalze, Olefin-/Maleinsäureanhydrid-copolymersalze, Polyvinylpyrrolidon-polyethylen-glykol, Polyester, Polyamide und Polyurethane.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Ladungssteuermittel wenigstens ein Element ist, dass seinerseits ausgewählt ist aus einer Gruppe, die umfasst: – Metallverbindungen, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthalten, – Metallverbindungen, die als Ligand eine aromatische Dicarbonsäure enthalten, – Metallverbindungen, die als Ligand eine aromatische Monoazoverbindung enthalten, – Calix(n)arenverbindungen, und – quaternäre Ammoniumsalzverbindungen.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese Metallverbindung, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthält, eine oder mehrere Verbindungen) ist, welche den nachfolgenden allgemeinen Formeln (I) bis (III) entspricht: hier etwa Verbindungen entsprechend der nachstehenden allgemeinen Formel (I):
wobei in dieser Formel (I): die Substituenten R¹ bis R⁸ je gleich oder verschieden sein können und stehen für Wasserstoff, für eine Hydroxylgruppe, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, für eine Alkenylgruppe, für eine Arylgruppe, für eine Arylalkylgruppe, für ein Halogen oder für eine Nitrogruppe; M steht für ein zweiwertiges, dreiwertiges oder vierwertiges Metall; p ist 0, 1 oder 2; q ist 1 oder 2; (A¹)^q+ steht für H⁺, für NH₄ ⁺, für ein Alkalimetallkation, für ein Kation eines organischen Amins oder für ein quaternäres organisches Ammoniumion; oder hier für Verbindungen entsprechend der nachstehenden allgemeinen Formel (II):
wobei in dieser Formel (II): die Substituenten R¹ bis R⁴ je gleich oder verschieden sein können und stehen für Wasserstoff, für eine Hydroxylgruppe, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, für eine Alkenylgruppe, für eine Arylgruppe, für eine Arylalkylgruppe, für ein Halogen oder für eine Nitrogruppe; m¹ ist eine ganze Zahl von 3 oder größer; n¹ ist eine ganze Zahl von 1 oder größer; M steht für ein zweiwertiges oder dreiwertiges Metall; oder hier für Verbindungen entsprechend der nachstehenden allgemeinen Formel (III):
wobei in Formel (III): die Substituenten R¹ bis R⁴ je gleich oder verschieden sein können und stehen für Wasserstoff, für eine Hydroxylgruppe, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, für eine Alkenylgruppe, für eine Arylgruppe, für eine Arylalkylgruppe, für ein Halogen oder für eine Nitrogruppe; M steht für ein zweiwertiges oder dreiwertiges Metall; bei m² und n² handelt es sich je um eine positive ganze Zahl, und die Summe [m² + n²] bezeichnet die Oxidationsstufe des Metalles M.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass – dieses Ladungssteuermittel diejenige Metallverbindung enthält, die ihrerseits als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthält; und – dieses Ladungssteuermittel zusätzlich diejenige aromatische Hydroxycarbonsäure enthält, die in dieser Metallverbindung als Ligand benutzt ist.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralmetall in dieser Metallverbindung, die als Ligand eine aromatische Hydroxycarbonsäure enthält, ein Metall ist, das seinerseits ausgewählt ist aus einer Gruppe, die umfasst: Zn, Cr, Al, Ti und Fe.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese Metallverbindung, die als Ligand eine Monoazoverbindung enthält, eine oder mehrere Verbindungen) ist, die der nachstehenden allgemeinen Formel (IV) oder M entspricht: hier etwa Verbindungen entsprechend der nachstehenden allgemeinen Formel (IV):
wobei in Formel (IV): die Substituenten R⁹ bis R¹² und R¹⁴ je gleich oder verschieden sein können und stehen für Wasserstoff, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine gerade oder verzweigte Alkenylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Sulfonamidgruppe, für eine Mesylgruppe, für eine Sulfonsäuregruppe, für eine Hydroxylgruppe, für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Acetylaminogruppe, für eine Benzoylaminogruppe, für ein Halogen oder für eine -COO-R¹⁵-Gruppe; R¹⁵ steht für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder für eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen; R¹³ steht für Wasserstoff, für ein Halogen, für eine Nitrogruppe, für eine Carboxylgruppe, eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Alkenylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine -COO-R¹⁵-Gruppe oder für die nachstehende Gruppe
R¹⁵ steht für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder für eine Arylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen; Y steht für Wasserstoff, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, für eine Nitrogruppe oder für ein Halogen; m⁴ ist 1, 2 oder 3; M steht für ein zweiwertiges, dreiwertiges oder vierwertiges Metall; p und X ist je 0, 1 oder 2; q steht für 1 oder 2; (A¹)^q+ steht für H⁺, für NH₄ ⁺, für ein Alkalimetallkation, für ein Kation eines organischen Amins oder für ein quaternäres organisches Ammmoniumion; oder hier für Verbindungen entsprechend der nachstehenden allgemeinen Formel (V):
wobei in Formel (V): die Substituenten R⁹ bis R¹² und R¹⁴ je gleich oder verschieden sein können und stehen für Wasserstoff, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, eine gerade oder verzweigte Alkenylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Sulfonamidgruppe, für eine Mesylgruppe, für eine Sulfonsäuregruppe, für eine Hydroxylgruppe, für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Acetylaminogruppe, für eine Benzoylaminogruppe, für . ein Halogen oder für eine -COO-R¹⁵-Gruppe; R¹⁵ steht für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder für eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen; R¹³ steht für Wasserstoff, für ein Halogen, für eine Nitrogruppe, für eine Carboxylgruppe, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Alkenylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, für eine -COO-R¹⁵-Gruppe oder für die nachstehende Gruppe
R¹⁵ steht für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder für eine Arylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen; Y steht für Wasserstoff, für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, für eine Nitrogruppe oder für ein Halogen; m³ ist eine ganze Zahl von 3 oder größer; n³ ist eine ganze Zahl von 1 oder größer; m⁴ ist 1, 2 oder 3; M steht für ein zweiwertiges oder dreiwertiges Metall.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass – dieses Ladungssteuermittel diejenige Metallverbindung enthält, die ihrerseits als Ligand eine Monoazoverbindung enthält; und – dieses Ladungssteuermittel zusätzlich diese Monoazoverbindung enthält, die in dieser Metallverbindung als Ligand benutzt ist.
Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass des Zentralmetall in dieser Metallverbindung, die als. Ligand eine Monoazoverbindung enthält, ein Metall ist, das seinerseits ausgewählt ist aus einer Gruppe, die umfasst: Zn, Cr, Al, Ti und Fe.
Verfahren zur Herstellung der Ladungssteuermittel Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Verfahren nachstehende Verfahrensschritte umfasst: – das oder die Ladungssteuermittel werden feinvermahlen, um feinvermahlene Teilchen zu erhalten; und – diese feinvermahlenen Teilchen werden gemeinsam mit diesem oder diesen Granulierungsmittel(n) granuliert, um granulierte Teilchen zu erhalten, welche diese Ladungssteuermittel-Zusammensetzung bilden.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass beide, sowohl dieser Verfahrensschritt zum Feinvermahlen, wie dieser Verfahrensschritt zum Granulieren in einem wässrigen System durchgeführt werden.
Verwendung der Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, als Ladungssteuerkomponente für einen Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder, wobei dieser Toner zusätzlich ein Farbmittel und ein Harz enthält.
Verwendung der Ladungssteuermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine oder diese mehreren Ladungssteuermittel in dem Harz dispergiert sind.