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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft Tonerpartikel, welche ein Tonerharz und einen
thermosublimierbaren Farbstoff oder Pigment zur Verwendung im Textildruck
aufweisen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Tonerpartikel,
welche einen thermosublimierbaren Farbstoff oder Pigment zur Verwendung
im Sublimationsdruck im Textildruck beinhalten, sind in der Technik
sehr bekannt. Wenn die Toner verwendet werden, verläuft der
Prozess zum Textildrucken wie folgt. Ein Tonerbild wird auf einem
Zwischensubstrat (z.B. Papier, Plastikfolie, usw.) gebildet, das
Zwischensubstrat, welches das Tonerbild trägt wird mit das Textil in Kontakt
gebracht und für
eine (kurze) Zeitspanne erhitzt. Während diesem Schritt verdampft
der sublimierbare Farbstoff oder das sublimierbare Pigment und tritt
in das zu bedruckende Textil ein, wobei der Farbstoff oder das Pigmentmolekül in die
Faser diffundiert. Nachdem der Farbstoff von dem Tonerbild in die
Fasern sublimiert ist, wird das Zwischensubstrat, welches das Tonerbild
trägt entfernt.
Dieses System ist insbesondere sehr gut zum Drucken auf synthetischen
Fasern, z.B. Polyester geeignet.
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In
einem solchen Prozess ist es wichtig, dass eine große Menge
des Farbstoffes innerhalb einer kurzen Zeitspanne sublimiert werden
kann, und dass während
dem Kontaktieren des Tonerbildes mit dem Textil und deren Erhitzung
eine geringe Menge des Tonerharzes auf das Textil übertragen
wird. Wenn eine große Menge
des Tonerharzes übertragen
wird, wird das Textil steif und der Tasteindruck des Textils ändert sich
an dem Ort, wo das Bild aufgedruckt wird. Dies ist sehr unerwünscht, da
insbesondere wenn hoch qualitative Textilien bedruckt werden die
Gegenwart des Tonerharzes in nachteiliger Weise den Genuss das bedruckte
Textil zu tragen oder seine Faltenwurfeigenschalten nachteilig beeinflussen
kann.
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Vielfältige Vorschläge für Tonerpartikel,
welche einen sublimierbaren Farbstoff aufweisen, wurden zum Verbessern
von Tonerpartikeln zur Verwendung im Textildruck mit Tonerpartikeln,
welche sublimierbare Farbstoffe aufweisen, gemacht.
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Zum
Beispiel in US-A 4,251,611 ist ein Verfahren zum Erzeugen eines
ein oder mehrfarbigen permanenten elektrostatischen Bildes mit einer
magnetischen Bürste
beschrieben, wobei ein Toner verwendet wird, welcher aus Polymerpartikeln
besteht, welche einen oder mehrere Farbstoffe beinhalten, welche
zwischen 100 und 250°C
sublimieren oder verdampfen, und ebenso eine ferromagnetische Substanz
beinhalten. Es wird gelehrt, das nur reiner Farbstoff transferiert
wird, während
die anderen Komponenten des Toners in dem latenten Bild verbleiben
und keine Abdeckung oder Verfärbung
verursachen.
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In
der US-A 4,391,893 werden sphärische
magnetische Tonerpartikel aus einem magnetischen Produkt, einem
Polymer und einem Wachs hergestellt. Der verwendete Farbstoff sublimiert
bei 100 bis 200°C
und das Wachs ist vorzugsweise ein Montanwachs.
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In
der US-A 4,251,616 wird ein trockener elektrofotografischer Entwickler
offenbart, welcher aus einem einzigen Typ von Partikeln besteht,
welche eine elektrisch leitfähige
Substanz, eine magnetische Substanz und einen Binder aufweisen.
Typischerweise beinhaltet der Entwickler Ruß (2-20%), Farbstoff(e), welche
bei 130-240°C
sublimieren oder verdampfen, ein Wachs und einen Weichmacher. Der
Binder ist ein Polymer, im besonderen PVC, Polysteren oder ein Co-Polymer
des Styren mit Butadien und einem Acrylharz.
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In
der GB-A 2095 855 ist eine Zwei-Komponenten Tonerzusammensetzung
zum Entwickeln von latenten elektronstatischen Bilder offenbart,
welche fein aufgeteilte Tonerpartikel aufweisen, welche ein festes
polymerischen thermoplastisches Material mit einem Erweichungspunkt
(Ballring) zwischen 60 uns 140°C;
und einen wärmesublimierbaren
Farbstoff aufweist, welcher bei 100 bis 220°C bei Normaldruck sublimiert
und Trägerpartikel
aufweist.
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In
der EP-A-082 163 wird ein elektrostatischer Einzelkomponentenentwickler
in der Form eines trockenen, fluiden Pulvers offenbart, welches
sphärische
Partikel aufweist, welche durch Hitze oder Druck fixierbar sind,
mit einem Binder, welcher bis 230°C
ohne nennenswerte Zersetzung aufgeheizt werden kann, optional elektrisch
leitfähig
ist oder sehr feine magnetische Partikel aufweist, und mit mindestens
5% eines sublimierbaren oder verdampfbaren Farbstoffes, welcher
in 30 Sekunden bei 210°C
in den gasförmigen
Zustand in der Atmosphäre
von mindestens 60% bei 100 hPa übergeht,
während
bei atmosphärischem
Druck bei gleicher Temperatur weniger als 50% in den gasförmigen Zustand
innerhalb von 30 Sekunden übergehen.
Der Binder, welcher einen Erweichungspunkt zwischen 100 und 160°C aufweist,
weist im Besonderen Zelluloseester, Vinylharze, Vinylcopolymere,
Polyamide oder Polystyren auf und beinhaltet ein Wachs, welches
aus Polyethylenwachs, aliphatischen Wachsen oder hydroxylierten
fettigen Säuren
gewählt
wird.
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In
der EP-A-561 313 wird ein Verfahren zum Textildruck beschrieben,
wobei ein bedrucktes Muster auf ein Transfermaterial unter Verwendung
eines pigmentierten Pulvers gebildet wird. Das Übertragungsdrucken auf synthetische
Fasern oder ähnliche
Materialien erfolgt durch Sublimation des Pigments, welches ein
feines Grundierungspulver ist, welches in einem pulverisierten wärmeempfindlichen
synthetischen Harz beinhaltet ist. Das Harz hat einen Schmelzpunkt
um 120°C.
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Die
Tonerpartikel gemäß den zitierten
Dokumenten können
zum indirekten Textildrucken verwendet werden, aber es besteht immer
noch Raum für
Verbesserungen.
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Aufgaben und
Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, trockene Tonerpartikel bereitzustellen,
welche ein Tonerharz und einen sublimierbaren Farbstoff zum Textildrucken
beinhalten, wobei beim Kontaktieren eines Tonerbildes aus geschmolzenen
Tonerpartikeln mit dem Textil und dessen Erhitzen eine große Menge
des Farbstoffes auf das Textil übertragen
wird und nur eine sehr geringe Menge des Tonerharzes zusammen mit
dem Farbstoff übertragen
wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, trockene nicht-magnetische
Tonerpartikel für den
Textildruck bereitzustellen, wobei nach einem Kontaktieren eines
Tonerbildes, welche mit den Tonerpartikeln gebildet wird, mit dem
Textil und dessen Erhitzen eine große Menge eines Farbstoffes
auf das Textil übertragen
wird und nur eine sehr geringe Menge des Tonerharzes zusammen mit
dem Farbstoff übertragen
wird, und dass es als nicht-magnetischer, einkomponentiger Entwickler
oder mehrfacher Komponentenentwickler zusammen mit magnetischen
Trägerpartikeln
verwendet werden kann.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst, indem Tonerpartikel bereitgestellt
werden, welche ein Tonerharz und einen thermosublimierbaren Farbstoff
beinhalten, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass das Harz bei
190°C eine
Viskosität η zwischen
30 und 100 mPa·s
und ein tgδ aufweist,
so dass 0,015 ≤ tgδ/η ≤ 0,20 ist.
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Vorzugsweise
hat das Tonerharz ein tgδ,
so dass 0,02 ≤ tgδ/η ≤ 0,06 ist.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Indirektes
Textildrucken mit Tonerpartikeln, welche sublimierbare Farbstoffe
beinhalten, erfolgt im Wesentlichen durch Drucken eines Musters
auf ein Übertragungsmaterial
durch bildweises Aufbringen von Tonerpartikeln, welche sublimierbare
Farbstoffe beinhalten (Vollfarbbilder können verwendet werden), auf
das Übertragungsmaterial,
dann, nach Erhitzen, wird das Übertragungspapier
mit der Farbe gegen die zu bedruckende Faser gelegt, welche gewebtes,
nicht gewebtes oder gewirktes Polyester oder ähnliche Synthetik oder Mischungen
solcher synthetischen Fasern mit bis zu 33% natürlicher oder regenerierbarer
Faser aufweist. Die Faser und das Transfermaterial werden über eine
erhitzte Mangel bei 180 bis 260°C
mit geringem Druck und einer Zeitspanne von einer halben bis einer
Minute geführt.
Ein Tonerbild, welches Tonerpartikel gemäß dieser Erfindung aufweist,
kann nicht nur ertragreich zum Dekorieren von textilen Materialien,
sondern auch zum Dekorieren von polymerischen Folien oder Gewebematerialien
(z.B. Polyvinylchloridfolien oder -gewebe, Polyesterfolien oder
-gewebe, etc.) verwendet werden. Ebenso können Objekte, welche mit einer
polymerischen Schicht beschichtet sind, unter Verwendung eines indirekten
Druckverfahrens mit Tonerpartikeln gemäß dieser Erfindung dekoriert
werden.
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Es
ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass das Tonerharz in Tonerpartikeln,
welche zum Textildrucken nützlich
sind und einen sublimierbaren Farbstoff beinhalten, einen geringeren
Erweichungspunkt aufweisen müssen
als die Sublimationstemperatur des Farbstoffes. Meist wird gesagt,
dass Polymere einen Erweichungspunkt zwischen 60 und 160°C aufweisen
sollen. Aus dem Stand der Technik erscheint es, dass, wenn diese
Bedingung erfüllt
ist, nahezu jedes bekannte Harz nützlich ist.
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Es
wurde nun herausgefunden, dass das Erfüllen dieser Bedingung alleine
nicht ausreichend für
ein Tonerharz ist, welches für
einen Textildruck mit sublimierbaren Farbstoffen nützlich sein
soll. Tatsächlich
wurde z.B. herausgefunden, dass Tonerpartikel, welche bekannte Tonerharze,
wie ATLAC T500, registrierter Markenname von Atlas Chemical Industries
Inc., Wilmington, Delaware, USA, für ein lineares Polyester einer
Fumarsäure
und propoxylierten Bisphenol A mit einem Erweichungspunkt um 100°C und einen
sublimierbaren Farbstoff aufweisen, nicht nützlich für indirektes Textildrucken
sind. Obwohl gute Zwischentonerbilder auf einer Übertragungsfolie gemacht werden
können,
zeigte sich, dass während
dem Übertragen
des Zwischenbildes auf das Textil nicht viel von dem Farbstoff sublimierte
und viel des Harzes übertragen
wurde, obwohl die Eigenschaften des Harzes innerhalb des Umfangs
des Standes der Technik waren.
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Es
wurde herausgefunden, dass nur Tonerharze, welche bei 190°C eine spezifische
Viskosität η und ein
spezifisches Verhältnis
zwischen TGδ und η hatten,
vorteilhaft verwendet werden konnten. Die Viskosität bei 190°C hatte zwischen
30 und 100 mPa·s
und tgδ/η bei 190°C zwischen
0,010 und 0,20 zu liegen, vorzugsweise 0,010 ≤ tgδ/η ≤ 0,06, und besonders bevorzugt
hatte das Harz, welches in Tonerpartikeln gemäß dieser Erfindung verwendet
wurde, eine Viskosität η bei 190°C zwischen
30 und 100 mPa·s
und TGδ so
zu sein, dass bei 190°C
0,010 ≤ tgδ/η ≤ 0,03 war.
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Die
rheologischen Parameter des Tonerharz werden in einem CLS2 500 Rheometer gemessen, Markenname von
TA Instruments, Newcastle, USA.
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Es
wurde herausgefunden, dass vielfältige
Tonerharze, welche im Stand der Technik bekannt sind, zum Herstellen
von für
diese Erfindung nützlichen
Tonern verwendet werden konnten, solange sie die oben festgestellte
Bedingung erfüllten.
Das Tonerharz kann ein Polykondensationspolymer oder eine Mischung
verschiedener Polykondensationspolymere sein, wie auch ein Additionspolymer
oder eine Mischung von Additionspolymeren. Ebenso sind Mischungen
von Polykondensationspolymeren und Additionspolymeren und ihre Hybride
als Tonerharze für
Tonerpartikel geeignet, welche für
die Erfindung nützlich
sind.
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Die
sublimierbaren Farbstoffe zum Einlagern in den Tonerpartikeln kann
jeder dem Stand der Technik bekannte Farbstoff sein, welcher eine
Sublimationstemperatur zwischen 100 und 220°C bei atmosphärischem Druck
aufweist.
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Der
sublimierbare Färber
kann beispielsweise (a) Diarylaminoanthrachinon; (b) Monoacylamino-Arylaminoanthrachinon;
(c) Phenylamide der 1-Phenylazo-2-Hydroxynaphthalen-3-Carbonsäuren (vor
allem die, in welchen die Phenylgruppen frei von N-enthaltenden
Substituenten sind); (d) Phenyl- oder Naphthylamide des Acetyl oder
von Benzoylessigsäuren
(besonders die, in welchen die Phenylgruppen frei von N-enthaltenden
Substituenten sind); oder (e) Alkylimide der 1,4-Diaminoanthrachinon-2,3-Dicarbonsäure sein,
in welcher die aliphatischen Kettenträger eine oder mehrere Phenoxygruppen
oder Phenylaminogruppen aufweisen, wie in WO-A-83/00235 offenbart.
Ebenso können
Farbstoffe verwendet werden, welche in der EP-A-773 976 und EP-A-791
034 nutzbringend verwendet werden.
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Weitere
interessante Farbstoffe zur Verwendung in Tonerpartikeln gemäß dieser
Erfindung sind Farbstoffe, welche in GB-A-2,312,430, GB-A-2,312,431,
GB-A-2,312,432, GB-A-2,312,433,
GB-A-2,312,434, GB-A-2,312,435, GB-A-2,312,436 und GB-A-2,312,437
offenbart wurden.
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Tonerpartikel
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
ebenso einen optischen Aufheller enthalten.
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Die
Tonerpartikel gemäß der vorliegenden
Erfindung können
durch jede der tonerherstellenden Einrichtungen nach dem Stand der
Technik hergestellt werden.
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Tonerpartikel
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden vorzugsweise durch Extrusion oder Schmelzvermischen
hergestellt, Tonerharz(e), Toneringredienzien wie gewünscht (d.h.
Pigment, Farbstoffe, Ladungssteuerer, Ablösemittel, etc.), in einem Schmelzkneter
für 30
Minuten bei einer geeigneten Temperatur, in Abhängigkeit von dem/den verwendeten
Tonerharz(en) und dem/den verwendeten sublimierenden Farbstoff(en) vorbereitet.
Nach dem Abkühlen
wird die feste Masse pulverisiert und gemahlen unter Verwendung
einer ALPINE Fließbettgegenstrahlmühle Typ
100AFG (Markenname) und weiter klassifiziert unter Verwendung eines ALPINE
Multiplex-Zick-Zack
Klassifiziertyp 100MZR (Markenname). Das Pulverisieren, Mahlen und
Klassifizieren kann auch unter Verwendung anderer kommerzieller
Vorrichtungen durchgeführt
werden. Z.B. kann das Klassifizieren durch einen Klassifizierer
unter Verwendung des "Coanda"-Effekts durchgeführt werden,
wie z.B. in EP-A 608 902 beschrieben. Die mittlere Partikelgröße des separierten
Toners wurde durch ein Coulter Counter-Modell MULTISIZER (Markenname)
gemessen.
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Tonerpartikel
gemäß dieser
Erfindung können
auch durch einen "Emulsionspolymerisations"-Prozess aufbereitet
werden. Solch ein Prozess ist auf die Herstellung von Additionspolymeren
beschränkt,
welche z.B. in der US P 2,932,629, US P 4,148,741, US P 4,314,932
und EP-A- 255 716 beschrieben sind. In diesem Prozess wird eine
wasserunvermischbare, polymerisierbare Flüssigkeit zusammen mit den Toneringredienzien (z.B.
Pigment, Farbstoffe, Ladungssteuerer, Ablösemittel, etc.) geschert vermischt,
um kleine Tröpfchen
zu bilden, welche in einer wässrigen
Lösung
emulgieren, und die Polymerisation der monomerischen Tröpfchen findet
in der Gegenwart eines emulgierenden Mittels statt. Zu Beginn sind
die polymerisierbaren Monomere in flüssiger Form, und nur am Ende
der Polymerisation wird eine Suspension von festen polymerischen
Partikeln in der wässrigen
Phase erhalten.
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Tonerpartikel
gemäß dieser
Erfindung können
durch einen "Polymersuspensions"-Prozess hergestellt werden.
In solch einem Prozess wird ein vorgeformtes Polymer in einem geeigneten
organischen Lösungsmittel
gelöst,
welches mit Wasser unvermischbar ist und einen geringen Siedepunkt
aufweist, und die Toneringredienzien (z.B. Pigment, Farbstoffe,
Ladungssteuerer, Ablösemittel,
etc.) werden in dieser Lösung
verteilt. Die sich ergebende Lösung
wird in einem wässrigen
Medium verteilt, welches einen Stabilisierer aufweist, das organische
Lösungsmittel
wird verdampft und die sich ergebenden Partikel getrocknet. Die
Verdampfung des Lösungsmittels
kann durch Erhöhen
der Temperatur, durch Vakuumsverdampfen, durch Sprühtrocknen,
wie z.B. in der US- P
3,166,510, US-P 3,338,991 beschrieben, elektrostatisches Pulverisieren,
wie z.B. in der GB-A-2,121,203 beschrieben, etc., durchgeführt werden.
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Tonerpartikel,
welche für
diese Erfindung nützlich
sind, können
einen mittleren Volumendurchmesser (dv50)
zwischen 3 und 20 μm,
vorzugsweise zwischen 5 und 15 μm,
und besonders bevorzugt zwischen 5 und 7 μm aufweisen. Die Partikelgrößenverteilung
der Tonerpartikel kann von jedem Typ sein. Es wird jedoch bevorzugt,
eine im Wesentlichen (eine etwas negative oder positive Neigung
kann toleriert werden, obwohl eine positive Neigung, welche kleinere
Partikel als die nicht geneigte schiefe Verteilung ausgibt, bevorzugt
wird) Gaußsche
oder Normalverteilung der Partikelgröße, entweder in der Zahl oder
im Volumen, mit einem Koeffizienten der Variabilität (Standardabweichung
geteilt durch den Mittelwert) (ν)
kleiner als 0,5, besonders bevorzugt 0,3, zu haben.
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Die
Tonerpartikel der vorliegenden Erfindung können beliebige weitere Toneringredienzien,
welche im Stand der Technik bekannt sind, aufweisen, z.B. Ladungssteuermittel,
Füller,
Ablösemittel,
etc.. Es können
magnetische oder nichtmagnetische Partikel sein, wobei der letztere
Typ der bevorzugte Typ ist. Wenn die Tonerpartikel nicht magnetisch
sind, können
sie als ein nicht-magnetischer Einkomponenten-Entwickler wie auch in einem Mehrkomponenten-Entwickler
in Kombination mit magnetischen Trägerpartikeln verwendet werden.
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Die
Tonerpartikel können
in jeder elektrostatischen Druckvorrichtung verwendet werden, es
kann in elektrographischen Vorrichtungen verwendet werden, wobei
die Tonerpartikel zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten
Bildes verwendet werden wie auch in einer Druckvorrichtung des direktelektrostatischen Drucktyps,
wobei ein elektrostatisches Drucken direkt von einer Tonerbereitstellungseinrichtung
auf ein empfangendes Substrats, wobei letzteres nicht ein bildartiges,
latentes elektrostatisches Bild trägt, mittels einer elektronisch
adressierbaren Druckkopfstruktur durchgeführt wird. Vorrichtungen zum
direkten elektrostatischen Drucken sind z.B. in EP-A-740 224, EP-A-780 740, EP-A-731
394, EP-A-812 696, etc. beschrieben. Wenn die Tonerpartikel gemäß diesen
Vorrichtungen für
eine Verwendung in direktem elektrostatischem Drucken (DEP) vorgesehen
sind, wird es bevorzugt, die Tonerpartikel so herzustellen, dass
- (i) die Tonerpartikel als topologisches Kriterium
aufweisen, dass das Verhältnis
der Länge
der längeren
Achse des projizierten mikroskopischen Bildes des Partikels zu der
Länge der
kürzeren
Achse zwischen 1,00 und 1,40 ist, und
- (ii) die Tonerpartikel nach Addition von 0,5 Gew.-% geschmolzenem
hydrophobem Silizium, welches eine spezifische Oberflächenfläche von
260 m2/g aufweist, ein Verhältnis einer
anscheinenden Dichte (ρapp) zu einer realen Dichte (ρreal)
von zeigt.
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Solche
Tonerpartikel sind in der EP-A-715 218 offenbart.
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Die
reale Dichte (ρreal) der Tonerpartikel wurde in Übereinstimmung
mit herkömmlichen
Techniken in einer Vorrichtung gemessen, wie z.B. dem BECKMANN AIR
COMPARIMETER (Markenname), welcher von Beckmann Instruments, Chemin
des Bourdon Nr. 52-54, 93220 Gagny, Frankreich, erhältlich ist, wobei
das Volumen einer akkurat abgewogenen Menge der Tonerpartikel gemessen
wird.
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Die
anscheinende Dichte (ρ
app) der Tonerpartikel wurde gemäß dem folgenden
Verfahren bestimmt: 50 g der Mixtur der Tonerpartikel und 0,5 Gew.-%
des geschmolzenen hydrophoben Siliziums, welches eine spezifische
Oberflächenfläche von
260 m
2/g aufweist, wurden gewogen und in
einen gläsernen
Messzylinder mit einem Durchmesser von 35 mm eingefüllt. Der
Zylinder wurde auf einer "Tapping"-(Klopf-)Vorrichtung
STAV 2003, STAMPFVOLUMETER (Markenname), erhältlich von JEL, J. Engelmann
AG, Ludwigshafen, Deutschland, platziert. Dieser Apparat klopft
mit einer Rate von 250 Zyklen pro Minute. Die Mixtur der Tonerpartikel
und des hydrophoben Siliziums wurde 2000 Zyklen lang geklopft. Danach
wurde das Volumen in cm
3 abgelesen (x cm
3 für
50 g der Mixtur) und ρ
app berechnet zu
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Die
Tonerpartikel gemäß der vorliegenden
Erfindung können
auf ein in dem Stand der Technik bekanntes beliebiges Übertragungspapier
für den
Textildruck aufgebracht werden. Ein derartiges Übertragungsmaterial ist z.B.
in EP-A-146 504, EP-A-479
882, EP-A-684 337, EP-A-583 057, EP-A-692 742 offenbart.
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Die
Erfindung beinhaltet ebenso ein Verfahren zum indirekten Textildrucken
mit den Schritten:
- – Bilden eines Tonerbildes
mit Tonerpartikeln, welche einen thermosublimierbaren Farbstoff
aufweisen, auf einem Zwischensubstrat,
- – Kontaktieren
des Bildes mit dem Textil unter Druck bei erhöhter Temperatur zum Übertragen
von sublimierbarem Farbstoff, welcher in dem Bild enthalten ist,
auf das Textil, und
- – Trennen
des Bildes von dem Textil, dadurch gekennzeichnet, dass die Tonerpartikel
ein Tonerharz und einen thermosublimierbaren Farbstoff aufweisen,
wobei das Harz bei 190°C
eine gemessene Viskosität η zwischen
30 und 100 mPa·s
und ein tgδ aufweist,
so dass 0,010 ≤ tgδ/η ≤ 0,20 ist.
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In
diesem Verfahren sind die verwendeten Tonerpartikel vorzugsweise
trockene Tonerpartikel.
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Das
Substrat kann ein beliebiges, in dem Stand der Technik bekanntes
Substrat für
elektrostatisches Drucken sein, aber vorzugsweise wird ein Papiersubstrat
verwendet.
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Beispiele
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Allgemeines Verfahren
zum Herstellen der Tonerpartikel
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90
Gewichtsanteile eines Tonerharzes werden für 30 Minuten bei 110°C in einem
Laborkneter mit 10 Gewichtsanteilen von RESIREN RED TB (Farbindex-dispersives
Rot 60, Markenname von Bayer AG, Deutschland) schmelzvermischt.
Nach einem Abkühlen
wird die erstarrte Masse pulverisiert und unter Verwendung einer
ALPINE Fließbettgegenstrahlmühle Typ
100AFG (Markenname) pulverisiert und gemahlen und weiter unter Verwendung
eines ALPINE Multiplex-Zick-Zack-Klassifizierers Typ 100 MZR (Markenname)
klassifiziert. Die mittlere Partikelgröße des getrennten Toners wurde
durch ein Coulter Zählermodell Multisizer (Markenname)
gemessen und zu 12 μm
im Volumen bestimmt.
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Die verwendeten Tonerharze
sind in Tabelle 1 aufgelistet.
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- ATLAC T500:
- registrierter Markenname
von Atlas Chemical Industries Inc., Wilmington, Delaware, USA
- DIANAL FB1431, DIACRON
FC043 und DIACRON FC433:
- Markennamen von Mitsubishi
Rayon, Toyohashi-shi, Japan
- EPIK OTE 1009:
- Markenname von Shell
Chemicals, Rotterdam, NL
- ALMACRYL XPE1676:
- Markenname von Image
Polymers Europe, Stirlinghouse, Schottland
- AG28 und AG 4:
- experimentelle Produkte,
welche von KAO Corp., Wakayama, Japan, bereitgestellt wurden.
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Entwicklerzusammensetzung
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Mit
jedem der Toner, welcher aus den Harzen T1 bis T8 gebildet wurde,
wurde ein Mehrkomponenten-Entwickler durch Mischen jedes Toners
mit 0,5 Gew.-% geschmolzenem, hydrophobem Silicat (AEROSIL R972,
Markenname von Degussa, Deutschland) und beschichtete Ferritträger mit
einer mittleren Volumenpartikelgröße von 50 μm bei einer Konzentration von
5 Gew.-% des Toners bezogen auf den Träger gebildet und für 30 Minuten
aktiviert, um einen stabilen Ladungspegel zu erhalten.
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Druckbeispiele
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Das
Drucken erfolgte in einem X35-Drucker, Markenname von Agfa-Gevaert
NV Mortsel, Belgien, um gleichmäßig dichte
Stellen auf einem Übertragungspapier
zu bilden (Agfa-Papier 1001, Markenname von Agfa-Gevaert NV, Mortsel,
Belgien).
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Die
Papierdrucke beinhalteten 3 überlagerte
Tonerschichten, wie es in Mehrfarbdrucken der der Fall ist.
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Die
Drucke wurden mit einem gewebten Polyester kontaktiert, und die
Drucke und das Polyester wurden unter einem Druck von 4 bar für 20 Sekunden
gehalten, dann wurde der Druck sofort von dem Textil getrennt.
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Die
Kontaktfläche
war 10,5 mal 2,4 cm.
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Nach
Trennen des Druckes wurden die Dichte, welche auf dem Übertragungspapier
Dp verblieb, wie auch die Dichte auf dem
Textil Dt gemessen. Beide Dichten wurden
in Reflexion mit einem Gretag-D19C-Dichtemesser gemessen.
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Das
Verhältnis
Dt/Dp wurde als
Maß für die Qualität des Farbstoffübertrags
gemessen und als Verhältnis
angegeben.
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Auf
dem Textilstück
wurde die Steifigkeit nach der Übertragung,
welche ein Maß für die Übertragung des
Harzes ist, unter Verwendung des Kantilever-Verfahrens gemäß ASTM D-1388 gemessen. Der
prozentuale Anstieg der Dehnungslänge BL zwischen dem unbedruckten
Textil und dem bedruckten Textil wird bestimmt.
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Die
Gesamtqualität
der Tonerpartikel wird durch Teilen des Verhältnisses durch BL bestimmt,
so dass das Ergebnis umso besser ist, je höher die Zahl ist, da die Tonerpartikel,
wenn das Verhältnis
hoch ist und BL gering ist, eine hohe Farbübertragung bei geringer Harzübertragung
ergeben.
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Ein
BL unterhalb von 50% ist akzeptabel, da dann das Gefühl (üblicherweise
als die Hand bezeichnet) der Faser im Vergleich mit der Hand eines
unbedruckten Textils akzeptabel ist und ein Wert von Verhältnis/BL oberhalb
von 0,02 eine akzeptable Farbübertragung
gibt. T2 bis T5 erfüllen
diese Anforderungen und sind akzeptabel. T6 gibt eine randwertige
Qualität.
Die Ergebnisse können
in Tabelle 2 gesehen werden. Tabelle
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