DE68910043T2 - Verfahren zur Herstellung eines Harzes für einen Toner. - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Harzes für einen Toner.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung stellt ein wie in den Ansprüchen definiertes Verfahren zur Herstellung eines Harzes für einen Toner bereit, welches Harz eine ausgezeichnete Offset-Resistenz und ein ausgezeichnetes Fixierverhalten zeigt.
- Viele Vorschläge bezüglich Tonerharze des Trocken-Typs sind unterbreitet worden. Im Hinblick auf das Bedürfnis nach einer höheren Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit ist es allerdings bei Kopiergeräten und Aufzeichnungsvorrichtungen sehr wünschenswert geworden, daß diese erhöhte Kopiergeschwindigkeiten besitzen.
- Um darüber hinaus Energie einzusparen, liegt derzeit ebenfalls ein Bedarf nach einem Toner vor, welcher bei niedrigeren Temperaturen als gegenwärtig fixiert werden kann.
- Andererseits wird die Schmelzviskosität eines Harzes vermindert, wenn das Fixierverhalten des Toners bei einer niedrigeren Temperatur verbessert wird. Dies führt zu einer leichteren Abscheidung des Toners an einer Fixierwalze und zur Verschlechterung der Offset-Resistenz. Zur Lösung dieses Problems wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein Harz mit einer breiten Molekulargewichtsteilung als Toner verwendet wird. Zum Beispiel kann ein Verfahren zur getrennten Herstellung eines Polymeren mit hohem Molekulargewicht und eines Polymerer mit niedrigem Molekulargewicht durch Lösungspolymerisation unter anschießendem Vermischen der Polymere im flüssigen Zustand und dem nachfolgenden Entfernen des Lösungsmittels Erwähnung finden. Leider ist es schwierig, ein Polymer mit hohem Molekulargewicht mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von mehr als 200 000 unter Verwendung des Lösungspolymerisationsverfahrens herzustellen. Da sich ferner die für das Polymer mit hohem Molekulargewicht und die für das Polymer mit niedrigem Molekulurgewicht verwendeten Lösungsmittel stark unterscheiden, ist eine einheitliche Vermischung der zwei Arten von Polymeren selbst in Lösung schwierig. Darübei hinaus erfordert die oben genannte Methode die Entfernung des Lösungsmittels, was mit Problemen behaftet ist und die Kosten erhöht.
- Ferner ist es selbst mit dem Suspensionspolymerisationsverfahren, welches im Hinblick auf die Kosten vorteilhaft ist, schwierig, Polymere mit hohem Molekulargewicht mit einem Molekulargewicht von mehr als 200 000 herzustellen. Außerdem sind Polymere mit einer ausreichend breiten Molekulargewichtsverteilung bisher nicht erhaltbar.
- Die US-A-4 4486 524 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes mittels einem Zweistufen-Suspensionspolymerisationsverfahren, welches die Herstellung eines Polymeren mit hohem Molekulargewicht aus einem oder mehreren Vinylmonomeren unter Verwendung von t-Butylperoxid als Polymerisationsinitiator und die anschließende Herstellung eines Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht in Gegenwart des Polymeren mit hohem Molekulargewicht umfaßt.
- Die Emulsionspolymerisation wurde eingesetzt, um Polymere mit hohem Molekulargewicht zu erhalten, da allerdings Emulgiermittel im gebildeten Harz verbleiben, wird die Feuchtigkeltsbeständigkeit und die Fluidität des Toners vermindert, und/oder es wird aufgrund des hohen biologischen Sauerstoffbedarfs (BOD) bei den daraus entstehenden flüssigen Abfällen eine spezielle Bearbeitung des flüssigen Abfalls notwendig.
- Somit besteht nach wie vor ein Bedarf nach einem Verfahren zur Herstellung eines einheitlichen Harzes für einen Toner mit einer breiten Molekulargewichtsverteilung, welches die Probleme vermeidet, die mit den herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Tonerharzen verbunden sind.
- Demgemäß ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines einheitlichen Tonerharzes mit einer breiten Molekulargewichtsverteilung bereitzustellen.
- Es ist ebenfalls ein Ziel der vorliegenden Erfindung, durch eine überlegene Polymerisation ein Verfahren zur Herstellung eines einheitlichen Tonerharzes bereitzustellen, das ein Polymer mit hohem Molekulargewicht eines spezifischen Molekulargewichtes und ein Polymer mit niedrigem Molekulargewicht enthält.
- Die oben genannten Ziele und weitere werden durch ein Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes mittels eines Zweistufen-Suspensionspolymerisationsverfahrens bereitgestellt, wobei die erste Stufe darin besteht, ein Polymer mit hohem Molekulargewicht mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von mehr als 350.000 aus mindestens einem Monomer mit einer polymerisierbaren Vinylgruppe unter Verwendung einer t-Butylperoxidverbindung als Polymerisationsinitiator herzustellen, und die zweite Stufe darin besteht, dann ein Polymer mit niedrigem Molekulargewicht un Gegenwart des Polymeren mit hohem Molekulargewicht herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die t-Butylperoxidverbindung wenigstens drei t-Butylperoxidgruppen in einem Molekül aufweist.
- Jedes beliebeige Monmer mit einer polymerisierbaren Vinylgruppe kann bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, solange es ein Vinylpolymer mittels Suspensionspolymerisation liefern kann. Zum Beispile können folgende Monomere verwendet werden: Styrol, α-Methylstyrol, Styrolderivate, die als Substituenten ein o-Methylgruppe, m-Methylgruppe, p-Methylgrupppe, p-Ethylgruppe, eine 2,4-Dimethylgruppe, eine p-Butylgruppe, eine p-Hexylgruppe, eine p-Octylgruppe, eine p-Nonylgruppe, ein p-Decylgruppe, eine p-Methoxygruppe, eine p-Phenylgruppe etc. aufweisen, Acrylsäureester oder ein Methacrylsäureester der allgemeinen Formel CH&sub2;=CR-COOR', in welcher R für ein Wasserstoff oder eine Methylgruppe steht und R' eine Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, Isobutylgruppe, sec-Butylgruppe, t-Butylgruppe, n-Pentylgruppe, n-Hexylgruppe, n-Octylgruppe, 2-Ethylhexylgruppe, n-Nonylgruppe, Isononylgruppe, Decylgruppe, Dodecylgruppe, Tridecylgruppe, Stearylgruppe, Dococylgruppe, Cyclohexylgruppe, Benzylgruppe, Phenylgruppe, Methoxyehtylgruppe, Ethoxyethylgruppe, Butoxyethylgruppe, Phenoxyethylgruppe, etc. bedeutet, Vinylester wie Vinylacetat und Vinylpropionat und Acrylsäure oder Methacrylsäurederivate wie Acrylonitril und Methacrylonitril. Sie können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Als Beispiel der Kombination können Monomermischungen, die Styrol und/oder ein Derivat davon oder (Meth)-acrylsäurealkylester als Hauptbestandteile enthalten, Erwähnung finden.
- Bei der vorliegenden Erfindung werden Verbindungen mit drei oder mehreren t- Butylperoxidgruppen in einem Molekül als Polymerisationsinitiator zur Herstellung des Polymeren mit hohem Molekulargewicht eingesetzt. Zum Beispiel kann 2,2-Bis(4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl)propan, welches im handel erhältlich ist, erwähnt werden.
- Unter Verwendung der vorliegenden Initiatoren ist es möglich, ein Polymer mit hohem Molekulargewicht mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von mehr als 350.000, vorzugsweise im Bereich von 380.000 bis 750.000, zu erhalten. Ein solches Polymer mit hohem Molekulargewicht kann nicht mittels der Suspensionspolymerisation unter Verwendung von herkömmlichen Polymerisationsinitiatoren erhalten werden.
- Die Menge des dem Polymermit hohem Molekulargewicht hinzuzusetzenden Initiators beträgt für gewöhnlich, bezogen auf das Mononier, etwa 0,01 bis etwa Gew.-%, wobei die Wahl in Abhängigkeit der Eigenschaften des herzustellenden Harzes getroffen wird.
- Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich des bei der Herstellung des Polymeren mit geringem Molekulargewicht verwendeten Polymerisationsinitiators, und jeder beliebige bekannte Initiator, wie zum Beispiel Peroxide oder Azoverbindungen, mit einer Radikalpolymerisationsaktivität kann im allgemeinen angewandt werden. Zum Beispiel können folgende verwendet werden: Di-t-butylperoxid, t-Butylcumylperoxid, Dicumylperoxid, Acetylperoxid, Isobutylylperoxid, Octanonylperoxid, Decanonylperoxid, Lauroylperoxid, 3,3,5-Trimethylhexanoylperoxid, Benzoylperoxid, m-Toluoylperoxid. t-Butylperoxyacetat, t-Butylperoxyisobutylat, t-Butylperoxypivalat, t-Butylperoxy-neodecanoat, Cumylperoxyneodecanoat, t-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, t-Butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoat, t-Butylperoxylaurat, t-Butylperoxybenzoat, t-Butylperoxyisopropylcarbonat und Azobisisobutylonitril. Sie werden allein oder als Mischung von zwei oder mehreren verwendet. Unter diesen wird die Verwendung von Octanonylperoxid, Decanonylperoxid, Lauroylperoxid, Benzoylperoxid und m-Toluoylperoxid bevorzugt, und zwar im Hinblick auf die langandauernde Polymerisationsaktivität bezüglich des Monomeren und im Hinblick auf die Beendigung der Polymerisation in einem relativ kurzen Zeitraum. Die Menge des für das Polymer mit niedrigem Molekulargewicht hinzugesetzten Initiators liegt für gewöhnlich bei etwa 1 bis etwa 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Initiators und des Monomeren.
- Bei der Suspensionspolymerisation der vorliegenden Erfindung kann ein herkömmliches Verfahren bei der Auswahl der Polymerisationsbedingungen verwendet werden. Das heißt, Wasser kann in einer Menge von dem etwa 1- bis 10-fachen vorzugsweise dem 2- bis 4-fachen, des Monomeren verwendet werden, ein Suspensions-Dispersions-Stabilisator kann eingesetzt werden, und, falls erforderlich, wird der Dispersionshilfsstoff in einen mit einem Thermometer ausgestatteten Reaktor gefüllt. Während des Rührens werden das Monomer und der Polymerisationsinitiator unter normalen Temperaturen oder onter Erhitzung hinzugesetzt. Das Monomer wird auf eine vorbestimmte Polymerisationstemperatur erhitzt, und die Polymerisation wird gestartet.
- Bekannte Suspensions-Dispersions-Stabilisatoren können eingesetzt werden. Als spezifische Beispiele können die folgenden erwähnt werden: zum Beispiel Polyvinylalkohol, teilweise verseifter Vinylalkohol, das Natriumsalz oder Kaliumsalz eines Homo- oder Copolymeren aus Acryl- oder Methycrylsäure, wasserlösliche Harze wie Carboxymethylcellulose, Gelatine oder Stärke. Es können ebenfalls auch weniger wasserlösliche oder wasserunlösliche anorganische Pulver, wie Bariumsulfat, Calciumsulfat, Bariumcarbonat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und Calciumphosphat verwendet werden. Diese Suspensions-Dispersions-Stabilisatoren werden in einer Menge eingesetzt, wie es zum vollständigen Ablauf der Verfahrensschritte erforderlich ist, ohne daß eine Koagulation der resultierenden Harzteilchen während der Polymerisation auftritt, und sie werden im allgemeinen in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-Teilen, vorzugsweise von 0,05 bis 2 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile Wasser, eingesetzt.
- Ferner kann, falls erforderlich, ein Elektrolyt, wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumsulfat und Kaliumsulfat als Dispergierhilfsmittel verwendet werden.
- Bei der vorliegenden Erfindung wird das Polymer mit niedrigem Molekulargewicht durch Polymerisation in Gegenwart des Polymeren mil hohem Molekulargewicbt hergestellt. Für gewöhnlich wird die Polymerisation des Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht durch Zugabe eines Initiators für das Polymer mit niedrigem Molekulargewicht gestartet, welcher im Wasser oder in dem Monomer gelöst ist wenn die Umwandlung des Monomeren in das Polymer bei der Stufe der Herstellung des Polymeren mit hohem Molekulargewicht 10 bis 50 % erreicht. Zu dieser Zeit können, falls erforderlich, zum Beispiel zusätzliches Monomer, Wasser, Dispergiermittel und Kettenübertragungsmittel hinzugesetzt werden. Wenn das Monomer hinzugegeben wird, wird es in einer Menge hinzugesetz, daß der Gehalt des resultierenden Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht für gewöhnlich im Tonerharz bei 50 bis 90 Gew.-% liegt. Das gewichismittlere Molekulargewicht des resultierenden Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht liegt für gewöhnlich im Bereich von 2000 bis 50.000.
- Die Polymerisation wird wie oben beschrieben durchgeführt, und nachdem die Polymerisation beendet ist, werden die resultierenden Produkte eine gewisse Zeit lang erhltzt, um den restlichen Initiator zu zersetzen und dann werden die Produkte gekühlt, ausreichend gewaschen, entwässert und dann getrocknet.
- Bezüglich der Erweichungstemperatur (Ts) und dem Glasübergangspunkt (Tg) des resultierenden Tonerharzes ist bevorzugt, daß die Ts im Bereich von 110 bis 170ºC und der Tg im Bereich von 40 bis 80ºC liegen, im Hinblick auf das Fixierverhalten, die Offset-Resistenz, die Lagerstabilität und Fluidität.
- Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf Beispiele weitergehend genauer beschrieben. Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung auf keinen Fall durch derartige spezifische Beispiele beschränkt ist, da diese Beispiele lediglich zum Zwecke der Erläuterung und nicht zum Zwecke der Beschränkung gegeben werden. In den Beispielen bedeutet "Teile" "Gew.-Teile".
- Die Beurteilung der Eigenschaften der Harze und der Toner in den Beispielen wurde unter Verwendung der unten beschriebenen Verfahren durchgeführt.
- Eine Harzprobe von 1 g wurde unter Verwendung eines Fließprüfgerätes, Modell CFT-500 A, hergestellt von Shimazu Seisakusho Co., durch eine Düse mit einem Durchmesser von 1 mm und einer Länge von 10 mm unter einer Belastung von 30 kg und mit einer Temperaturerhöhungsrate von 3ºC/Minute herausfließen gelassen. Die Temperatur, bei der die Harzprobe zu 0,5 g herausgeflossen war, wurde als Erweichungstemperatur bezeichnet.
- Ein Chromatogramm wurde mittels eines Differentialthermometers mit einer Temperaturerhöhungsrate von 10ºC/Minute erstellt, und der Kreuzungspunkt zwischen der Grundlinie und der Wärmeabsorptionskurve in der Nähe von Tg in dem resultierenden Diagramm wurde als Glasübergangstemperatur dem Harzes bezeichnet.
- Ein Cellophanband wurde einem fixierten Tonerbild aufgelegt und dann davon abgeschält, und es wurde die Temperatur einer Fixierwalze als Grenztemperatur zum Fixieren definiert, bei der die Bilddichte (ID) nach der Abtrennung des Bandes 80% der ID vor dem Auflegen des Bandes bei einem anfänglichen ID-Wert von 0,6 erreicht. Bei einer niedrigeren Temperatur als der Grenztemperatur vermindert sich die ID nach der Abtrennung des Bandes auf weniger als 80 % der ID vor der Abtrennung des Bandes.
- Das Ausmaß der Verunreinigung der Fixierwalze mit dem Toner wurde per Auge beurteilt, und die Offset-Resistenz wurde durch die niedrigste Temperatur bestimmt, bei der die Verunreinigung der Fixierwalze auftritt. Bei einer Temperatur, die über der niedrigsten Temperatur liegt wird eine Verunreinigung der Fixierwalze beobachtet.
- Der Toner wurde in einem Trockner bei 50ºC 50 Stunden lang gehalten, und das Ausmaß des Blockens wurde per Auge beurteilt.
- : kein Blocken
- : etwas Blocken trat auf
- Δ: Blocken trat auf, aber der Toner war brauchbar
- X: ein beträchtliches Blocken trat auf, und der Toner konnte nicht verwendet werden
- Der Toner wurde 20 Stunden lang bei zwei unterschiedlichen Verhältnissen bezüglich der atmosphärischen Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit, das helßt 30ºC; 85% bzw. 10 ºC; 15%, stehen gelassen, und die Aufladungsleistung wurde bestimmt, und die Abhängigkeit von den Verhältnissen wurde beurteilt.
- : geringe Abhängigkeit von den Verhältnissen
- Δ : gewisse Abhängigkeit von den Verhältnissen
- X : beträchtliche Abhängigkeit von den Verhältnissen
- Eine Monomermischung, umfassend 80 Teile Styrol und 20 Teile n-Butylacrylat das darin gelöst 0,1 Teile 2,2-Bis(4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl)propan ("Parkadox 12", hergestellt von Kayaku Nuley Co.) als Polymerisationsinitiator enthielt. wurde einer 300 Teile Wasser und 0,2 Teile teilweise verseiftes Poval (Gosenol GH- 20, hergestellt von Nihon Gosei Kagaku Kogyo Co.) umfassenden Mischung hinzugesetzt. Nach der Erhöhung der Temperatur auf 95ºC unter Rühren wurde die Polymerisation 4 Stunden lang durchgeführt. Die Umwandlung des Monomeren in das Polymer betrug etwa 34 %. Dann wurden 3,5 Teile Benzoylperoxid (nachfolgend als BPO bezeichnet) der Polymerdispersion hinzugesetzt und 3 Stunden lang bei 95ºC zur Vervollständigung der Polymerisation erhitzt. Die Umwandlung des Monomeren in das Polymer betrug 99,9 %.
- Die resultierende Polymerdispersion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, ausreichend gewaschen, entwässert und getrocknet, wodurch ein Harz (R1) erhalten wurde. Das Harz (R1) hatte eine Ts von 134ºC und einen Tg von 63,5ºC. Das Harz zeigte zwei Peaks als Ergebnis der Molekulargewichtsverteilungsanalyse mittels GPC, wobei das gewichtsmittlere Molekulargewicht der jeweiligen Peaks 475.000 und 19.900 betrug. Das Verhältnis des Gehalts des Polymeren mit hohem Molekulargewicht zum Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht betrug 35/65.
- Dann wurden 94 Teile des Harzes (R1), 5 Teile Ruß (#40, hergestellt von Mitsubishi Kasei Co.) und 1 Teil eines Ladungsregulierers (Bontron S-34, hergestellt von Orient Kagaku Kogyo Co.) etwa 5 Minuten lang bei 150ºC unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders geknetet, gekühlt und anschließend unter Verwendung einer Strahlmühle fein pulverisiert, wodurch Teilchen einer Größe von 5 bis 15 µm als Toner erhalten wurden.
- Das Fixierverhalten und die Offset-Resistenz des Toners wurden unter Verwendung eines Fixierprüfers, der durch Modifizierung der Fixierstation eines Kopiergeräts hergestellt wurde, bei einer Bearbeitungsgeschwindigkeit von 130 mm/sec und unter einem Druck von 4 kg bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
- Das Harz (R2) wurde unter Anwendung des gleichen Arbeitsvorgangs wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß die Menge des hinzugesetzten BPO auf 5 Teile abgeändert wurde, und die Tonerleistung wurde beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
- Das Harz (R3) wurde unter Anwendung des gleichen Arbeitsvorgangs wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß die hinzugesetzte Menge an Parkadox 12 auf 0,2 Teile abgeändert wurde, und die Tonerleistung wurde beurteilt. Die erhaltenen Ergebgebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
- Das Harz (R4) wurde unter Anwendung des gleichen Arbeitsvorgangs wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß die Polymerisationszeit zum Erhalt des Polymeren mit hohem Molekulargewicht in dem ersten Schritt von 4 Stunden auf 6 Stunden abgeändert wurde, und die Tonerleistung wurde beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
- Das Harz (R5) wurde unter Anwendung der gleichen Arbeitsvorschrift wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß BPO anstelle von Parkadox 12 verwendet und die Polymerisationstemperatur im ersten Schritt von 95ºC auf 70ºC abgeändert wurden, und die Tonerleistung wurde beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
- Das Harz (R6) wurde unter Anwendung der gleichen Arbeitsvorschrift wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß 0,2 Teile BPO anstelle von (1,1 Teile Parkadox 12 verwendet wurden und die Polymerisationstemperatur im ersten Schritt von 95ºC auf 80ºC abgeändert wurde, und die Tonerleistung wurde beurteilt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
- Das Harz (R7) wurde unter Anwendung der gleichen Arbeitsvorschrift wie im Vergleichsbelspiel 1 hergestellt, außer daß die Polymerisationstemperatur im ersten Schritt von 70ºC auf 80ºC abgeändert wurde und die Polymerisationszeit von 4 Stunden auf 7 Stunden verändert wurde, und die Tonerleistung wurde beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
- Ein Stickstoffgas wurde in eine Mischung aus 80 Teilen Styrol, 20 Teilen n-Butylacrylat, 200 Teilen Wasser, 0,5 Teilen Natriumalkyldiphenylethersulfonat als Emulgator (Perex SS-H, hergestellt von Kao Co.) und 0,3 Teilen Kaliumpersulfat unter Rühren der Mischung eingeblasen, und der Stickstoffersatz wurde in ausreichendem Maße durchgeführt. Dann wurde die Temperatur auf 70ºC unter dem Stickstoffatmosphäre erhöht, und die Emulsionspolymerisation wurde 5 Stunden lang durchgeführt. Nachfolgend wurde das erhaltene Produkt auf Raumtemperatur abgekühlt, wodurch eine flüssige Emulsion (A) erhalten wurde. Nach Zugabe einer Monomermischung, die 80 Teile Styrol und 20 Teile n-Butylacrylat umfaßte, und worin 5 Teile BPO auf 80 Teile der flüssigen Emulsion (A) gelöst enthalten waren, und weiterer Zugabe von 300 Teilen Wasser und 0,7 Teilen Gosenol GH-20 und dem Vermischen und Rühren dieser, wurde die Mischung auf 85ºC erhitzt. Nach Durchführung der Suspensionspolymerisation während etwa 3 Stunden wurde das resultierende Produkt auf Raumtemperatur abgekühlt, ausreichend gewaschen, entwässert und getrocknet, wodurch ein Harz (R8) erhalten wurde, und die Tonerleistung wurde beurteilt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1 Polymerisation der ersten Stufe Polymerisation bei der zweiten Stufe Eigenschaften des Harzes Initiator Polymerisation Harz Nr. Art Zugabemenge (Teile) Zeit (h) Temperatur (ºC) Gewichts mittleres Molekulargewicht des Polymeren mit hohem Molekulargewicht Gewichts mittleres Molekulargewicht des Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht Fixiertemperatur, über der kein Offset-Verhalten auftritt (ºC) Lagerbarkeit Feuchtigkeitsbeständigkeit Beispiel Vergleichsbeispiel Parkadox 12 Kaliumpersulfat höher als *1 Einstufenpolymerisation: Emulsionspolymerisation Zweistufenpolymerisation: Suspensionspolymerisation
Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes mittels einem
Zwelstufen-Suspensionspolymerisationsverfahren, wobei die erste Stufe darin besteht, ein
Polymer mit hohem Molekulargewicht mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht
von mehr als 350,000 aus mindestens einem Monomer mit einer
polymerisierbaren Vinylgruppe unter Verwendung einer t-Butylperoxidverbindung als
Polymerisationsinitiator herzustellen, und die zweite Stufe darin besteht, dann ein
Polymer mit niedrigem Molekulargewicht in Gegenwart des Polymer mit hohem
Molekulargewicht herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die
t-Butylperoxidverbindung wenigstens drei t-Butylperoxidgruppen in einem Molekül aufweist.
2. Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Polymerisationsinitiator
2,2-Bis(4,4-di-t-Butylperoxicyclohexyl)propan ist.
3. Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das gewichtsmittlere Molekulargewicht des Polymer mit
hohem Molekulargewicht im Bereich von 380.000 bis 750.000 liegt.
4. Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das gewichtsmittlere Molekulargewicht des Polymer mit
niedrigem Molekulargewicht im Bereich von 2.000 bis 50.000 liegt.
5. Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das gewichtsmittlere Molekulargewicht des Polymer mit
niedrigem Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 25.000 liegt.
6. Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umwandlung des Monomeren in das Polymer in der Stufe
der Herstellung des Polymer mit hohem Molekulargewicht im Bereich von 10 bis
50% liegt.
7. Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Tonerharz aus Styrol und einem Alkylacrylat hergestellt
wird.
8. Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Alkylacrylat Butylacrylat ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Tonerharz aus einer größeren Menge Styrol und einer
kleinen Menge Butylacrylat hergestellt wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Menge des Styrols etwa 80 Gew.-% und die Menge des
Butylacrylats etwa 20 Gew.-% betragen.
11. Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das gleiche Monomer oder die gleichen Monomeren zur
Herstellung sowohl des Polymer mit hohem Molekulargewicht als auch des Polymer
mit niedrigem Molekulargewicht verwendet werden.
12. Verfahren zur Herstellung einesTonerharzes nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Harz eine Erweichungstemperatur (Ts) im Bereich von
110 bis 170ºC und einen Glasübergangspunkt (Tg) im Bereich von 40 bis 80ºC
aufweist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Tonerharzes nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polymerisation des Polymer mit niedrigem
Molekulargewicht durch Zugabe eines Initiators für das Polymer mit niedrigem
Molekulargewicht eingeleitet wird, wenn die Umwandlung des Monomeren in das Polymer bei
der Stufe der Herstellung des Polymer mit hohem Molekulargewicht im Bereich
von 10 bis 50% liegt.
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