DE69923358T2

DE69923358T2 - Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder und Ladungssteuerungsmittel

Info

Publication number: DE69923358T2
Application number: DE69923358T
Authority: DE
Inventors: Hirofumi 3-13 Iemura; Koichi 3-13 Ogawa; Katsuhiko 3-13 Mizushima
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: US20010049068A1; JPH11255705A; EP0941983A1; DE69903870D1; EP0941983B1; US6515158B2; EP1225165A1; DE69903870T2; US6261731B1; EP1225165B1; JP2885238B1; DE69923358D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ladungssteueragens für einen Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes und einen Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes.
Technischer Hintergrund
Als Verfahren zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes, das auf einem elektrostatischen Bildträger wie einem elektrofotografischen lichtempfindlichen Teil oder einem elektrostatischen Aufnahmemedium gebildet ist, war bekannt: ein Naßentwicklungsverfahren unter Verwendung eines flüssigen Entwicklers, der einen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit fein dispergierten Toner enthält und ein Trockenentwicklungsprozess unter Verwendung eines in einem Binderharz dispergierten Toners mit einem Gehalt an Farbstoff, magnetischem Partikel. Der Trockenentwicklungsprozess umfasst ein Verfahren unter Verwendung eines Zweikomponentenentwicklers, der aus einem Träger und einem Toner besteht, und ein Verfahren unter Verwendung eines Einkomponentenentwicklers, der nur aus Toner besteht (meist ein magnetischer Toner).
Die Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes umfassen einen Farbstoff, wie eine Farbe oder ein Pigment mit Binderharz und, bei magnetischen Tonern, ferner magnetische Partikel etc. Üblicherweise können diese Komponenten keine erwünschte Ladungseigenschaften übermitteln. Demzufolge wurde ein Ladungssteueragens in den Tonern eingesetzt. Typische Beispiele konventionell verwendeter Ladungssteueragentien, die Tonerpartikeln eine positive Ladung verleihen können, werden Elektronendonormaterialien, wie basische Farbstoffe (bspw. Nigrosin-Farbstoffe, Triarylmethan-Farbstoffe) und quartäre Ammoniumsalze illustrativ genannt und, als typische Beispiele von solchen, die Tonerpartikeln negative Ladung übertragen können, seien illustrativ metallhaltige Farben, wie Metallkomplexe von Monoazo-Farbstoffen, chromhaltige organische Farbstoffe (bspw. Kupfer-Phthalocyanin-Grün, chromhaltige Monoazo-Farbstoffe) genannt. Viele dieser konventionellen Ladungssteueragentien haben bei der Langzeit-Verleihung guter Ladungssteuereigenschaften an Tonerpartikel aufgrund unzureichender Dispergierbarkeit in Tonerpartikeln aufgrund schlechter Kompatibilität oder Anfeuchtbarkeit mit Binderharz oder aufgrund ihrer schlechten Stabilität oder Subli mationseigenschaften Schwierigkeiten. Ferner sind einige konventionelle Ladungssteueragentien gefärbt und eignen sich nicht für Farbtoner.
Als Ladungssteueragentien, die diese Probleme lösen können, wurden Metallkomplexe der Salicylsäure und deren Derivate vorgeschlagen (bspw. Veröffentlichung des geprüften Japanischen Patents S55-42752, Japanische Patentoffenlegungsschriften Nr. H7-84412 und H9-34177) sowie zweiwertige Metallsalze der Salicylsäure und Derivate derselben (bspw. Veröffentlichung des geprüften Japanischen Patents H7-62766). Viele dieser Ladungssteueragentien sind nur leicht gefärbt und können vorteilhaft in Farbtonern eingesetzt werden. Nichts desto weniger ist eine weitere Untersuchung erforderlich, um Dispergierbarkeit in Harz und Ladungssteuereigenschaften zu vereinheitlichen.
EP-A-0761638 offenbart Cr³⁺-Verbindungen, bei denen mindestens zwei Cr-Ionen an drei oder mehr Ionen hydroxyaromatischer Säuren gebunden sind, US 4206064 offenbart andere Cr³⁺-Komplexe. EP-A-181081 lehrt einen Toner, der ein Metallsalz einer Hydroxycarboxylsäure aufweist. GB-A-2090008 erwähnt Toner, die einen Metallkomplex haben, in dem ein Metallion an zwei Ionen von hydroxyaromatischen Säuren gebunden ist unter Bildung einer Ether-Bindung mit der Alkoholgruppe. EP 033567 betrifft Toner, die Metallkomplexe der Salicylsäure haben, gibt aber keine Lehre bezüglich spezifischer Verbindungen.
Wie oben beschrieben, müssen Ladungssteueragentien, die in Tonerpartikeln zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes eingesetzt werden sollen, eine gute Kompatibilität oder Anfeuchtbarkeit mit Toner Bindeharzen, gute Stabilität, Farblosigkeit als auch Ladungssteuerfähigkeit aufweisen. Ferner müssen sie Tonerpartikeln gute Lagerfähigkeit und ausreichende Stabilität verleihen, damit diese wiederholt viele Male verwendet werden können, ohne nachteilige Einflüsse auf Fixierungseigenschaft oder Anti-Offset-Eigenschaft auszuüben.
Offenbarung der Erfindung
Es ist demzufolge Aufgabe der Erfindung, ein weiteres Ladungsteueragens und einen Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes mit überlegenen Eigenschaften zu schaffen.
Die Aufgabe wird gelöst durch das Ladungssteueragens des Patentanspruchs 1 und den Toner des Patentanspruchs 4.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung.
Als Resultat intensiver Untersuchungen haben die Erfinder gefunden, dass Salze des dreiwertigen Chroms von Salicylsäure oder deren Derivaten, die unter speziellen Bedingungen hergestellt wurden, die oben beschriebenen Anforderungen erfüllen können, woraufhin die Erfindung aufgrund dieser Feststellung vervollständigt wurde.
Ein Verfahren zur Herstellung des Salzes des dreiwertigen Chroms von Salicylsäure oder deren Derivats umfasst: Zugabe einer wässrigen Lösung eines Alkalimetallsalzes der Salicylsäure oder ihres Derivats eines pH-Werts von 6,5 bis weniger als 7,0 zu einer wässrigen Lösung eines Chrom(III)halogenids mit einem pH-Wert von 3,0 bis 5,8.
Ferner wird erfindungsgemäß ein Ladungssteueragens zum Einsatz in einem Toner zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen latenten Bildes geschaffen, welches ein dreiwertiges Chromsalz von Salicylsäure oder ihres Derivats aufweist, hergestellt durch Zugabe einer wässrigen Lösung eines Alkalimetallsalzes der Salicylsäure oder ihres Derivats eines pH-Werts von 6,5 bis weniger als 7,0 zu einer wässrigen Lösung eines Chrom(III)halogenids mit einem pH-Wert von 3,0 bis 5,8.
Ferner wird erfindungsgemäß ein Toner zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes geschaffen, der das Ladungssteueragens aufweist.
Detaillierte Beschreibung und bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Eine bevorzugte Salicylsäure oder ihr Derivat, die im oben beschriebenen Verfahren eingesetzt wird, ist eine durch die nachfolgende allgemeine Formel (1) repräsentierte Verbindung:
wobei
R¹, R² und R³ jeweils ein Wasserstoffatom, eine gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder R¹ und R² oder R² und R³ gemeinsam einen geschlossenen Ring, der ggf. eine gesättigte oder ungesättigte geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe besitzt, bilden.
Das Salz des dreiwertigen Chroms von Salicylsäure oder ihres Derivats, das nach dem oben beschriebenen Verfahren der Erfindung hergestellt wurde, indem Salicylsäure oder ihr Derivat gemäß der allgemeinen Formel (1) eingesetzt wurde, wird durch die nachfolgende allgemeine Formel (2) repräsentiert:
wobei
R¹, R² und R³ jeweils ein Wasserstoffatom, eine gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder R¹ und R² oder R² und R³ jeweils gemeinsam einen geschlossenen Ring bilden, der ggf. eine gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe aufweisen kann und n 0,1 oder 2 repräsentiert.
Wie bereits beschrieben, werden erfindungsgemäße Salze des dreiwertigen Chroms der Salicylsäure oder ihres Derivats, die als Ladungssteueragentien verwendbar sind, hergestellt, indem eine wässrige Lösung eines Alkalimetallsalzes von Salicylsäure oder ihres Derivats mit einem pH-Wert von 6,5 bis unter 7,0 zu einer wässrigen Lösung eines Chrom(III)halogenids mit einem pH-Wert von 3,0 bis 5,8 gegeben wird.
Hinsichtlich des pH-Wertes der wässrigen Lösung des Chrom(III)halogenids, das im oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden soll, variiert der bevorzugte Bereich abhängig davon, ob R¹ und R² oder R² und R³ der Salicylsäure oder ihres Derivats einen annellierten Ringschluß bilden oder nicht. Dies bedeutet dass, falls R¹ und R² oder R² und R³, der Salicylsäure oder ihres Derivats keinen annellierten Ring bilden, der pH-Wert der wässrigen Lösung des Chrom(III)halogenids bevorzugt 3,8 bis 4,1, besonders bevorzugt 3,9 bis 4,02 beträgt und, falls R¹ und R² oder R² und R³ der Salicylsäure oder ihres Derivats einen annellierten Ring bilden, der pH-Wert der wässrigen Lösung des Chrom(III)halogenids bevorzugt 4,5 bis 5,8, besonders bevorzugt 5,0 bis 5,5, ist. Falls der pH-Wert der wässrigen Lösung des Chrom(III)Halogenids außerhalb des Bereichs von 3,0 bis 5,8 ist, wird es schwierig, das erwünschte Salz des dreiwertigen Chroms der Salicylsäure oder ihres Derivats zu bilden, oder falls es gebildet wird, mit einer verringerten Ausbeute, was praktisch problematisch ist.
Die oben beschriebene wässrige Chrom(III)halogenid-Lösung mit einem pH-Wert von 3,0 bis 5,8 wird hergestellt, indem schrittweise eine wässrige Lösung eines Alkalimetallhydroxids langsam zu einer wässrigen Lösung des Chrom(III)halogenids (pH 1,9 bis 2,3) gegeben wird. Als wässrige Lösung des Alkalimetallhydroxids wird eine wässrige NaOH-Lösung, meist mit einer Konzentration von 0,5 – 2% (bezogen auf das Gewicht, wobei "%" nachfolgend "Gew.%" bedeutet), bspw. etwa 1%, verwendet und als wässrige Chrom(III)halogenid-Lösung eine wässrige Chrom(III)halogenid-Lösung von meist 5 – 20%, bspw. 10% eingesetzt. Falls die Konzentration der wässrigen Lösung des Alkalimetallhydroxids unter 0,5% liegt, wird es länger dauern, den pH-Wert einzustellen, falls er über 2% liegt, wird wahrscheinlich Chromhydroxid gebildet. Die so hergestellte wässrige Chrom(III)halogenid-Lösung (pH 3,0 bis 5,8) wird bevorzugt direkt eingebracht, ohne sie bis zum nächsten Schritt stehen zu lassen, da die wässrige Lösung im pH-Wert absinkt, wenn sie stehen gelassen wird.
Andererseits besitzt die wässrige Lösung des Alkalimetallsalzes der Salicylsäure oder ihres Derivats, die für die Reaktion eingesetzt wird, einen pH-Wert von 6,5 bis unter 7,0, bevorzugt 6,7 bis 6,9. Diese wässrige Lösung eines Alkalimetallsalzes der Salicylsäure oder ihres Derivats wird meist hergestellt, indem Salicylsäure oder ihr Derivat in etwa äquimolar auf Basis des Alkalimetalls zu einer wässrigen Alkalimetall-Lösung einer Konzentration von 0,5 bis 5%, bspw. 1 bis 2%, zugegeben wird, auf meist 50 bis 70°C, bevorzugt 60°C bis 65°C aufgeheizt und diese wässrige Lösung gerührt wird, während ihre Temperatur auf diesem Niveau gehalten wird, um so die Salicylsäure oder ihr Derivat zu lösen. Falls der pH-Wert der wässrigen Lösung des Alkalimetallsalzes der Salicylsäure oder ihres Derivats unter 6,5 ist, resultiert viel Unlösliches in der gebildeten Lösung, während, falls der pH-Wert 7,0 oder mehr ist, Cr(OH₃) gebildet wird, was unvorteilhaft ist. Falls der pH-Wert der wässrigen Lösung sich im Bereich von 6,7 bis 6,9 bewegt, kann die Salicylsäure oder ihr Derivat, die durch die vorgenannte allgemeine Formel (2) repräsentiert sind, in hoher Ausbeute erhalten werden, demzufolge ist der bevorzugte pH-Wert der wässrigen Lösung 6,7 bis 6,9. Die Temperatur zur Herstellung der wässrigen Lösung des Alkalimetallsalzes der Salicylsäure oder ihres Derivats muss unter Berücksichtigung der Löslichkeit des Alkalimetallsalzes der Salicylsäure oder ihres Derivats ausgewählt werden, und demzufolge wird meist die Temperatur im oben genannten Bereich eingestellt.
Ferner wird die wässrige Lösung eines Alkalimetallsalzes der Salicylsäure oder ihres Derivats mit einem pH-Wert von 6,5 bis unter 7,0 zur wässrigen Lösung des Chrom(III)halogenids mit einem pH-Wert von 3,0 bis 5,8 bevorzugt langsam schrittweise zugefügt, da schnelle Zugabe der wässrigen Lösung des Alkalimetallsalzes die Ausbeute erniedrigen würde. Chrom(III)halogenid wird meist in einer Menge von 1 Mol oder mehr auf 3 Mol Salicylsäure oder ihres Derivats eingesetzt, bevorzugt mehr als 1 Mol. Nach Vervollständigung der tropfenweise Zugabe der wässrigen Lösung des Alkalimetallsalzes der Salicylsäure oder ihres Derivats wird ausreichend lange gerührt, bspw. ca.1 Stunde, um die Reaktion zu vervollständigen. Danach wird die Reaktionsmischung filtriert, um das Reaktionsprodukt zu erhalten, gefolgt von Waschen, Trocknen und Pulverisieren des Produktes, um das Endprodukt, das die durch die allgemeine Formel (2) repräsentierte Verbindung enthält, die als Ladungssteueragens einsetzbar ist, zu erhalten. Dazu wird die Tem peratur der wässrigen Lösung des Chrom(III)halogenids mit einem pH-Wert von 3,0 bis 5,8, die Temperatur der wässrigen Lösung des Alkalimetallsalzes der Salicylsäure oder ihres Derivats, die Temperatur der Mischung dieser Lösungen und die Temperatur bei Saugfiltration meist im Bereich von 50 bis 70°C, bevorzugt 60 bis 65°C gehalten. Die Filtration kann in konventioneller Weise durchgeführt werden, wie durch Saugfiltration, Zentrifugierung oder ähnliches.
Als erfindungsgemäß einzusetzende Salicylsäure-Derivate werden die durch die vorgenannte allgemeine Formel (1) repräsentierten bevorzugt. Bevorzugte Beispiele der Substituenten R¹, R² und R³ in der allgemeinen Formel (1) umfassen eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe, eine i-Propylgruppe, eine Butylgruppe, eine i-Butylgruppe, eine sec-Butylgruppe, eine t-Butylgruppe, eine Amylgruppe, eine Isoamylgruppe, eine Octylgruppe, eine t-Octylgruppe, eine Dodecylgruppe und eine ungesättigte Alkylgruppe, wie eine Allylgruppe, eine Propenylgruppe, eine Butenylgruppe. Von diesen sind gesättigte oder ungesättigte geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen besonders bevorzugt, wobei eine t-Butylgruppe und eine t-Octylgruppe besonders bevorzugt sind. Falls R¹ und R² oder R² und R³ gemeinsam einen annellierten Ring bilden, der ggf. eine gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe besitzt, bilden diese bevorzugt einen Benzolring, demzufolge ist die Salicylsäure oder ihr Derivat eine Verbindung vom Hydroxy-Naphthoesäure-Typ. Besonders bevorzugte spezifische Beispiele der Salicylsäure oder ihres Derivats umfassen 3,5-Di-t-Butyl-Salicylsäure und 3-Hydroxy-2-Naphtoesäure.
Der erfindungsgemäße Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes enthält als Ladungssteueragens ein Salz des dreiwertigen Chroms von Salicylsäure oder ihres Derivats, hergestellt nach dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren. Das Ladungssteueragens enthält mindestens ein Salz des dreiwertigen Chroms von Salicylsäure oder ihres Derivats, repräsentiert durch die vorstehende allgemeine Formel (2). Beim Ladungssteueragens reicht es aus, dies in einer Menge zu verwenden, die notwendig ist, um dem Toner die erwünschte Ladung zu verleihen. Bspw. wird das Ladungssteueragens bevorzugt in einer Menge von 0,05 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Harz zugefügt.
Als Bestandteile des erfindungsgemäßen Toners zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes können zusätzlich zum erfindungsgemäßen Ladungssteueragens bekannte Materialien für die Herstellung von Toner, wie Binderharze, Farbstoffe oder Pulver magnetischen Materials, und, falls notwendig, Freisetzungsagentien, Schmiermittel, die Fließfähigkeit verbessernde Agentien, Abrasive, leitfähigkeitsvermittelnde Agentien, Bildablösungs-Verhinderungs-Agentien eingesetzt werden. Ferner können andere bekannte negativ aufladbare Ladungssteueragentien wie metallhaltige Azofarbstoffe (bspw. Cr, Co, Al oder Fe), Ladungssteueragens vom Harztyp (CCR) etc., zusätzlich zum erfindungsgemäßen Ladungssteueragens eingesetzt werden. Die Menge derartiger anderer Ladungssteueragentien ist nicht speziell begrenzt, solange der Effekt des erfindungsgemäßen Ladungssteueragens erlangt wird.
Als Binderharz zum Einsatz im erfindungsgemäßen Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes kann alles Bekannte verwendet werden, das konventionell als Binderharz für Toner zum Entwickeln elektrostatischer latenter Bilder bekannt ist. Ein einsetzbares Binderharz ist bspw. Styrol-Homopolymere oder seine Derivate, wie Polystyrol, Poly-p-Chlorstyrol, Polyvinyltoluol; Styrolcopolymere, wie Styrol-p-Chlorstyrol-Copolymer, Styrol-Vinyl-Toluol-Copolymer, Styrol-Vinylnaphtalin-Copolymer, Styrol-Acrylat-Copolymer, Styrol-Methacrylat-Copolymer, Styrol-Methyl-α-Chlormethacrylat-Copolymer, Styrol-Acrylonitril-Copolymer, Styrol-Vinyl-Methylether-Copolymer, Styrol-Vinylethylether-Copolymer, Styrol-Vinyl-Methyl-Keton-Copolymer; Styrol-Butadien-Copolymer; Styrol-Isopren-Copolymer; Styrol-Acrylonitril-Inden-Copolymer; Polyvinylchlorid, Phenolharz, mit natürlichem Harz modifiziertes Phenolharz; mit natürlichem Harz modifiziertes Maleinsäureharz; Acrylharz; Methacrylharz; Polyvinylacetat; Siliconharz; Polyesterharz; Polyurethan; Polyamidharz; Furanharz; Epoxyharz; Xylolharz; Polyvinylbutyral; Terpenharz; Cumaron-Indenharz; Petroleumharz.
Ferner sind auch quervernetzte Styrol-Copolymere bevorzugte Binderharze. Als Comonomere für das Styrolmonomer der Styrol-Copolymere können ein oder mehrere Monocarboxylsäuren mit einer Doppelbindung oder Derivate derselben, wie Acrylsäure, Methacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Dodecylacrylat, Octylacrylat, 2-Ethyl-Hexylacrylat, Phenylacrylat, Methacrylsäure, Methyl-Methacrylat, Ethyl- Methacrylat, Butyl-Methacrylat, Octyl-Methacrylat, Acrylonitril, Methacrylonitril, Acrylamid; Dicarboxylsäuren mit einer Doppelbindung oder Derivate derselben wie Maleinsäure, Methylmaleat, Butylmaleat, Dimethylmaleat; Vinylester wie Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylbenzoat; ethylenische Olefine, wie Ethylen, Propylen, Butylen, Vinylketone, wie Vinyl-Methyl-Keton, Vinyl-Hexyl-Keton; Vinylether wie Vinyl-Methylether, Vinyl-Ethylether, Vinyl-i-Butylether eingesetzt werden.
Als Quervernetzungsagentien werden hauptsächlich Verbindungen mit zwei oder mehr polymerisierbaren Doppelbindungen eingesetzt. Bspw. können aromatische Divinylverbindungen wie Divinylbenzol, Divinylnaphthalin; Carboxylsäureester mit zwei Doppelbindungen wie Ethylen-Glycol-Diacrylat, Ethylen-Glycol-Dimethacrylat, 1,3-Butandiol-Dimethacrylat; Divinylverbindungen wie Divinylanilin, Divinylether, Divinylsulfid, Divinylsulfon und Verbindungen mit drei oder mehr Vinylgruppen allein oder in Kombination eingesetzt werden.
Insbesondere sind Styrol-Copolymere mit einer Molekulargewichtsverteilung, bestimmt durch GPC, wobei mindestens ein Peak im Bereich von 3 × 10³ bis 5 × 10⁴ und mindestens ein Peak oder eine Schulter im Bereich von 10⁵ und höher besteht, in Anbetracht ihrer Fixierungseigenschaften bevorzugt.
Die Molekulargewichtsverteilung wird mittels GPC unter den nachfolgenden Bedingungen gemessen: Eine Säule wird in einer 40°C Wärmekammer stabilisiert und etwa 100 μl Testprobenlösung in Tetrahydrofuran (THF) in die Säule bei der Temperatur injiziert, während THF als Lösemittel mit einer Flußgeschwindigkeit von 1 ml/min zur Messung eingebracht wird. Nach Messung des Molekulargewichts der Probe wird die Molekulargewichtsverteilung der Probe aufgrund des Verhältnisses zwischen dem logarithmischen Wert der Eichkurve, hergestellt aus mehreren monodispersen Polystyrol-Standardproben und der Zählerzahl berechnet. Als Standardpolystyrolproben zur Herstellung der Eichkurve wurden die mit einem Molekulargewicht von 10² bis 10⁷, bspw. von TOSO K. K. oder SHOWA DENKO K. K., verwendet, wobei bevorzugt mindestens etwa 10 Punkte aufgenommen werden. Als Detektor wurde ein RI (Refraktionsindex) Detektor eingesetzt. Zusätzlich werden als Säulen mehrere kommerziell erhältliche Polystyrolgel-Säulen bevorzugt verwendet. Bspw. kann eine Kombination von Shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 und 800P, hergestellt durch SHOWA DENKO K. K. oder eine Kombination von TSK-Gel G1000H(H_XL), G2000H(H_XL), G3000H(H_XL), G4000(H_XL), G5000H(H_XL), G6000H(H_XL), G7000(H_XL), TSK-Schutzsäule hergestellt durch TOSO K. K., eingesetzt werden.
Testproben werden in der nachfolgenden Weise hergestellt. Eine Probe wird in THF eingebracht und, nachdem sie einige Stunden stehen gelassen wurde, die Mischung ausreichend geschüttelt, bis kein unlösliches Material der Probe mehr vorhanden ist, gefolgt durch weiters Stehenlassen der Mischung über 12 Stunden oder mehr. In diesem Fall darf die Probe in THF insgesamt 24 Stunden oder länger stehen. Danach wird die Mischung durch einen Probenverarbeitungs-Filter (Porengröße: 0,45 bis 0,5μm, bspw. MAI SHORI DISC H-25-5, hergestellt von TOSO K. K. oder EKIKURO DISC 25CR hergestellt durch German Science Japan K. K.) gefiltert, um eine Probe für die Gaschromatografie herzustellen. Die Probenkonzentration wird so eingestellt, dass die Harzkomponente in einer Konzentration von 0,5 bis 5 mg/ml vorliegt.
Zusätzlich wird ein Polymerisations-Starter zur Herstellung des Vinylpolymeren verwendet. Als Polymerisations-Starter kann jeder bekannte verwendet werden. Bevorzugt kann bspw. Benzoyl-Peroxid, Lauroyl-Peroxid, t-Butyl-Hydroperoxid, t-Butyl-Peroxybenzoat, Di-t-Butyl-Peroxid, Cumen-Hydroperoxid, Dicumylperoxid, Azoisobutyronitril oder Azobisvaleronitril verwendet werden. Diese Starter werden allgemein in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Vinylmonomeres, verwendet. Die Polymerisationstemperatur wird in geeigneter Weise ausgewählt, abhängig von der Art des Monomeren und dem einzusetzenden Starter.
Polyesterharze sind auch bevorzugt als Binderharze für den erfindungsgemäßen Toner, um ein elektrostatisches latentes Bild zu entwickeln. Als Alkoholkomponente derartiger Polyesterharze werden illustrativ Diole, wie Ethylen-Glycol, Piopylen-Glycol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 2,3-Butandiol, Diethylen-Glycol, Triethylenglycol, 1,5-Petandiol, 1,6- Hexandiol, Neopentyl-Glycol, 2-Ethyl-1,3-Hexandiol, hydriertes Bisphenol A, Bisphenol-Derivate, repräsentiert durch die nachfolgende allgemeine Formel (3) und Polyhydroxy-Alkohole, wie Glycerin, Sorbitol, Sorbitan angegeben.
wobei
R eine Ethylen- oder Propylengruppe repräsentiert, x und y jeweils eine ganze Zahl von 1 oder mehr ist, wobei der Durchschnitt von x+y 2 bis 10 ist.
Als Säure-Komponenten sind illustrativ Dicarboxylsäuren wie Benzol-Dicaboxylsäuren oder Anhydride derselben zu nennen (bspw. Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure-Anhydrid), Alkyldicarbonsäuren oder Anhydride deselben (bspw. Succinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure), Succinsäure substituiert mit einer Alkylgruppe mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen oder die Anhydride derselben, ungesättigte Dicarboxylsäuren oder deren Anhydride (bspw. Fumarsäure, Maleinsäure, Citraconsäure, Itaconsäure), und Carboxylsäuren mit 3 oder mehr Carboxylgruppen (bspw. Trimellitinsäure, Pyromellitinsäure, Benzophenontetracarboxylsäure und deren Anhydride).
Bevorzugte Alkoholkomponenten sind die Bisphenol-Derivate, die durch die vorstehende allgemeine Formel (3) repräsentiert werden und bevorzugte Säurekomponenten sind Dicarboxylsäuren wie Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure oder ihr Anhydrid, Succinsäure, n-Dodecenylsuccinsäure oder ihr Anhydrid, Fumarsäure, Maleinsäure, Maleinsäure-Anhydrid und Tricarboxylsäuren wie Trimellitinsäure oder ihr Anhydrid.
Die oben beschriebenen Polyesterharze haben bevorzugt einen Säurewert von 40mg KOH/g oder weniger als Toner. Falls der Säurewert 40mg KOH/g oder weniger beträgt, kann eine ernste Veschlechterung der Ladungsabriebeigenschaften verhindert werden, sogar dann, wenn er lange in einer Umgebung hoher Feuchte belassen wird, demzufolge ist ein derartig saurer Wert bevorzugt. Besonders bevorzugt ist der Säurewert 30mg KOH/g oder weniger, da die Reibungsladungseigenschaft sogar stabilisiert, falls die Anzahl der Kopien steigt. Insbesondere sind Polyesterharze mit einem Tonersäurewert von 1-20 mg KOH/g bevorzugt, da keine Zerstörung der Reibungselektrizitätseigenschaften sogar nach langem Verweilen in sehr feuchter Umgebung stattfindet und der Toner gänzlich die gleiche Ladungsmenge aufnimmt, mit der er zuvor nach Schütteln mit einem Träger vorlag, wobei die Aufladungsgeschwindigkeit schnell ist und kein langsames Anwachsen der Ladungsmenge stattfindet, wenn die Anzahl der Kopien steigt.
Ferner kann erfindungsgemäß die Messung des Säurewertes durch Anwenden des Verfahrens der JIS K-0070 durchgeführt werden. Der Säurewert wird in mg Kaliumhydroxid ausgedrückt, die notwendig ist, um 1 g Toner zu neutralisieren. Bei magnetisches Material enthaltenden Tonern wird das magnetische Material vorher mit einer Säure abgelöst und 1 g des Rückstands als zu neutralisierende Probe verwendet.
Falls ein Druckfixierungsverfahren eingesetzt wird, können Binderharze für druckfixierbare Toner eingesetzt werden. Bspw. können illustrativ Polyethylen, Polypropylen, Polymethylen, Polyurethan-Elastomer, Ethylen-Ethylacrylat Copolymere, Ethylen-Vinyl-Acetat Copolymere, Ionomerharze, Styrol-Butadien Copolymere, Styrol-Isopren Copolymere, lineare gesättigte Polyester, Paraffine genannt werden.
Als Färbemittel für den erfindungsgemäßen Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes können alle verwendet werden, die konventionell für die Herstellung von Tonern eingesetzt wurden. Beispiele derartiger Färbemittel umfassen Metallsalze von Fettsäuren, verschiedene Typen Ruß, und Farben und Pigmente von Phthalocyanin, Rhodamin, Chinacridon, Triarylmethan, Anthrachinon, Azo oder Diazo. Diese können alleine oder als Mischung von zwei oder mehr derselben eingesetzt werden.
Der erfindungsgemäße Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes kann ein Pulver magnetischen Materials enthalten. Einsetzbare magnetische Materialien können alle Legierungen, Verbindungen etc. sein, die ein ferromagne tisches Element enthalten und konventionell für die Herstellung von magnetischen Tonern verwendet worden sind. Beispiele derartiger magnetischer Materialien umfassen Eisenoxide oder Verbindungen eines zweiwertigen Metalls und Eisenoxide, wie Magnetit, Maghetit, Ferrit, etc., Metalle wie Eisen, Kobalt, Nickel, Legierungen derselben mit einem Metall wie Aluminium, Kobalt, Kupfer, Blei, Magnesium, Zinn, Zink, Antimon, Beryllium, Wismuth, Cadmium, Calcium, Mangan, Selen, Titan, Wolfram, Vanadin und eine Mischung derselben. Diese magnetischen Materialien haben eine bevorzugte durchschnittliche Partikelgröße von 0,1 bis 2 μm und besonders bevorzugt 0,1 bis 0,5 μm. Das magnetische Material kann im Toner in einer Menge von 20 bis 200 Gewichtsteilen enthalten sein, bevorzugt 40 – 150 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile thermoplastisches Harz. Der Toner besitzt bevorzugt eine magnetische Sättigung von 15 bis 35 emu/g (gemessen in einem magnetischem Feld von 10kOe).
Der erfindungsgemäße Toner kann mit einem Träger zum Einsatz als Zweikomponenten-Toner gemischt werden. Als mit dem erfindungsgemäßen Toner einzusetzender Träger kann jeder konventionell bekannte Träger eingesetzt werden. Als einzusetzende Träger können illustrativ bspw. ein magnetisches Pulver wie ein Eisenpulver, ein Ferritpulver, ein Nickelpulver, Glaskügelchen und ein magnetisches Pulver oder mit Harz oberflächenbehandelte Kügelchen angeführt werden. Harze zur Behandlung (Beschichtung) der Oberfläche von Trägerpartikeln umfassen ein Styrol-Acrylester-Copolymer, ein Styrol-Methacrylester-Copolymer, ein Acrylester-Copolymer, ein Methacrylester-Copolymer, ein fluorhaltiges Harz, ein siliconhaltiges Harz, ein Polyamidharz, ein Ionomerharz, ein Polyphenylen-Sulfidharz, eine Mischung derselben. Von diesen sind fluorhaltige Harze und siliconhaltige Harze besonders bevorzugt, da sie eine geringere Menge Tonerabfall bilden.
Der erfindungsgemäße Toner mit dem Ladungssteuerungagens besitzt bevorzugt eine Gewichtsmittel- Partikelgröße von 3 bis 15 μm. Besonders bevorzugt hat der Toner in Anbetracht der Entwicklungseigenschaften eine Partikelgrößenverteilung, bei der Tonerpartikel mit einer Partikelgröße von 5 μm oder kleiner 12 bis 60% der numerischen Anzahl Partikel, Tonerpartikel mit einer Partikelgröße von 8 bis 12,7 μm 1 bis 33% der numerischen Anzahl Partikel und Tonerpartikel mit einer Partikelgröße von 16 μm oder mehr 2,0 Gew.% der Partikel oder weniger ausmachen und eine Gewichtsmittel- Partikelgröße von 4 bis 10 μm haben. Ferner kann die Partikelgrößenverteilung des Toners bspw. durch das Coulter-Zählverfahren gemessen werden.
Der erfindungsgemäße Toner kann ferner, falls notwendig, bekannte Zusatzstoffe enthalten, die bei der Herstellung von Tonern eingesetzt wurden, wie ein Trennmittel, ein Schmiermittel, ein Fließfähigkeit verbesserndes Agens, ein Abrasiv, ein Leitfähigkeit vermittelndes Agens, ein bilddelaminationsverhinderndes Agens, das intern oder extern verwendet werden kann. Beispiele des Trennmittels umfassen bspw. wachsartige Substanzen wie Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht, Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht, mikrokristallines Wachs, Carnaubawachs, Sazolwachs, Paraffinwachs. Diese werden zum Toner meist in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.% gegeben. Beispiele des Schmiermittels umfassen Polyvinyliden-Fluorid, Zink-Stearat, Beispiele des Fließeigenschaften verbessernden Agens umfassen kolloides Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Beispiele des Abrasivs umfassen Ceroxid, Siliciumcarbid, Strontiumtitanat, Wolframcarbid und Calciumcarbonat; und Beispiele des Leitfähigkeit vermittelnden Agens umfassen Ruß, Zinnoxid. Feine Pulver fluoridhaltiger Polymere wie Polyvinylidenfluorid werden wegen der Fließfähigkeit, Abrasiveigenschaften und Ladungsstabilität bevorzugt.
Der erfindungsgemäße Toner kann nach einem konventionell bekannten Verfahren zur Herstellung von Tonern hergestellt werden. Allgemein werden die oben beschriebenen Tonerbestandteile in einem Mischer wie einer Kugelmühle, einem Henschel-Mischer gut gemischt, unter Verwendung eines Warmrollenkneters, eines Uniaxial- oder Biaxial-Extruders od. ähnlichen Warmkneters, gut verknetet und nach Abkühlung zur Verfestigung mechanisch grob zerkleinert unter Verwendung einer Zerkleinerungsmaschine wie einer Hammermühle, danach mittels einer Strahlmühle fein gepulvert, gefolgt durch Klassifizierung. Das Verfahren zur Herstellung des Toners ist aber nicht auf das oben beschriebene Verfahren beschränkt, es können auch wahlweise andere Verfahren eingesetzt werden, wie ein Verfahren der Dispersion anderer Konstituenten außer dem Binderharz in der Lösung des Binderharzes und Sprühtrocknen der Dispersion, ein sogenanntes Mikroverkapselungs-Verfahren, ein Polymerisierungsverfahren der Durchführung von Emulsions- oder Suspensions-Polymerisation von Monomeren zur Herstellung des Binderharzes in Gegenwart anderer Tonerbestandteile.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist ein Graph, der ein Röntgen-Diffraktions-Spektrum des Ausgangsmaterials, 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure und des erfindungsgemäß hergestellten Salzes des dreiwertigen Chroms von 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure bei normaler Temperatur, zeigt.
2 ist ein Graph, der Röntgen-Diffraktions-Spektren des erfindungsgemäß hergestellten Salzes des dreiwertigen Chroms der 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure bei verschiedenen erhöhten Temperaturen, zeigt.
3 ist ein Graph, der ein ESR-Spektrum (Elektronenspin-Resonanz) des erfindungsgemäß hergestellten Salzes des dreiwertigen Chroms von 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure zeigt.
4 ist ein Graph, der ein Infrarot-Absorptions-Spektrum des Ausgangsmaterials, 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure und des erfindungsgemäß hergestellten Salzes des dreiwertigen Chroms von 3,4-Di-t-Butylsalicylsäure, zeigt.
5 ist ein Graph, der ein 13C NMR-Spektrum des erfindungsgemäß hergestellten Salzes des dreiwertigen Chroms von 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure, zeigt.
6 ist ein Graph, der das FD-MS-Spektrum des erfindungsgemäß hergestellten Salzes des dreiwertigen Chroms von 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure zeigt.
Beispiel
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Ladungssteueragens, des Toners gemäß der Erfindung zur Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes und Verfahren zur Herstellung des Toners werden nun nachfolgend detailliert und unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Beispiele beschrieben, die jedoch nur illustrativ und nicht limitierend sein sollen.
Beispiel 1 (Herstellung von Chrom(III)-3,5-Di-t-Butylsalicylat)
450g Wasser und 7,2 g NaOH wurden in einen 500-ccm Becher gegeben und die Mischung unter Rühren bis zur vollständigen Lösung des NaOH erhitzt. Diese wässrige NaOH-Lösung wurde auf 65°C erhitzt und 45g 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure unter Rühren zugefügt. Die Mischung wurde zum Lösen der 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure weiter gerührt, während die Temperatur bei 65°C gehalten wird. Sobald der pH-Wert der Lösung 6,8 erreichte, wurde das Heizen und Rühren beendet und die Lösung gefiltert, um ungelöste 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure zu entfernen, wodurch ein braunes Filtrat erhalten wird. Getrennt davon wurden 37,2 g einer 40%-igen CrCl3-Lösung und 120g Wasser in einen 500ccm Becher gefüllt, um eine Chrom(III)Chloridlösung mit einem pH-Wert von 2,1 herzustellen. Zu dieser Chrom(III)Chloridlösung wurde schrittweise langsam 120g einer wässrigen 1%-igen NaOH-Lösung gegeben, um eine Lösung mit einem pH-Wert von 3,95 zu erhalten. Danach wurde diese Lösung in einen 2-Liter-Becher überführt und mit Wasser bis auf eine Gesamtmenge von 350g verdünnt. Diese Chrom(III)Chloridlösung wurde auf 60°C erhitzt und unter Rühren die oben beschriebene Lösung der 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure, die bei 60°C gehalten wurde, über 1,5 bis 2 Stunden zugetropft. Bei fortschreitender Zugabe nahm die Reaktionslösung allmählich eine hellgrüne Farbe an. Nach Vervollständigung der tropfenweise Zugabe wurde 1 Stunde bei einer Temperatur von 60 bis 65°C weitergerührt, die Reaktionslösung saugfiltriert und mit Wasser gewaschen, um 170 g eines gewaschenen (nassen) Reaktionsproduktes zu erhalten. Der pH-Wert des Filtrats betrug 4,00. Das durch Filtration erhaltene Reaktionsprodukt wurde bei 50°C etwa 14 Stunden getrocknet und das getrocknete Produkt pulverisiert. um 70 g Endprodukt erhalten. Das Reaktionsprodukt ist vollständig in Tetrachlorkohlenstoff löslich.
Das Reaktionsprodukt wurde Röntgen-Diffraktions-Spektroskopie, ESR (Elektron-Spin-Resonanz) Messung, IR-Spektroskopie (Infrarot), 13C-NMR, (Kernmagnetische Resonanz) und FD-MS (Massenspektroskopie) Messung unterworfen, um die in den 1 bis 6 gezeigten Resultate zu erhalten. 1 zeigt das Röntgen-Diffraktions-Muster des Ausgangsmaterials 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure und des Reaktionsprodukts, gemessen bei Normaltemperatur. In 1 entspricht die durchgezogene Linie dem Reaktionsprodukt und die unterbrochene Linie der 3,5-Di- t-Butylsalicylsäure. Die Resultate der Messung zeigen, daß das Reaktionsprodukt keinen Peak des Ausgangsmaterials aufweist und weniger kristallin ist.
2 zeigt ein Röntgen-Diffraktionsmuster des Reaktionsprodukts, gemessen bei erhöhter Temperatur. Ein Peak bei 2θ=31,64 wird durch Erhitzen schärfer. Dieses Resultat zeigt, daß das Reaktionsprodukt Kristallwasser enthält.
3 zeigt die Resultate einer ESR-Spektroskopie des Reaktionsprodukts. Ein Signal für Chrom wird bei g=1,98 detektiert und die Wertigkeit des Chrommetalls beträgt 3, da das Signals breit ist. Zweiwertiges Chrom gibt kein Signal, während fünfwertiges Chrom ein scharfes Signal bei g=1,98 liefert.
4 zeigt Infrarot-Spektren des Ausgangsmaterials, 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure und des Reaktionsprodukts. In 4 zeigt die ununterbrochene Linie ein Infrarotspektrum des Reaktionsprodukts und die unterbrochene Linie 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure. Das Reaktionsprodukt zeigt eine starke Absorption bei 1550 cm^–1, dem Peak für die -COO^– (Carboxylat)-Gruppe, wobei das Ausgangsmaterial, 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure, keine Absorption bei 1550cm^–1 zeigt. Aus diesen Resultaten ist ersichtlich, dass das -H der Carboxylgruppe der 3,5-Di-t-Butylylsalicylsäure abgespalten und ein Metallsalz (Chromsalz) gebildet ist.
5 zeigt die Messresultate des ¹³C-NMR des Reaktionsprodukts. In 5 sind die Hauptpeaks zugeordnet. Aus den Resultaten wird angenommen, dass das Reaktionsprodukt ein Chromsalz der 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure ist.
6 zeigt ein FD-MS (Massenspektrum) des Reaktionsprodukts. Wie aus 6 ersichtlich, wird das Reaktionsprodukt als Mischung betrachtet. Hauptkomponente des Reaktionsprodukts ist eine Substanz mit einem Molekulargewicht von 885. Es wird angenommen, daß es das Monohydrat des Salzes des dreiwertigen Chroms der 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure (Molekulargewicht: 863) ist.
Außerdem ergab die Massenspektroskopie durch ICP-MS ein Resultat von 76.800 mit Chrom. Dieses Resultat zeigt, daß der Anteil der so erhaltenen Verbindung an (dreiwertigem) Chrom 7,68 Gew.% beträgt, aber da die theoretische Menge (Gew.%) Chrom im Salz des dreiwertigen Chroms von 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure-Monohydrat 6,03 beträgt, scheint es, daß das Produkt andere Produkte als das Salz des (dreiwertigen) Chroms der 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure enthält.
Aus diesen analytischen Resultaten wird angenommen, daß das Reaktionsprodukt die Mischung ist, die als Hauptkomponente ein Salz des dreiwertigen Chroms mit 3 Mol 3,5-Di-t-Butylsalicylsäure ist, wobei dieses Salz ein Molekül Wasser bindet. Ein Grund für die Gegenwart mehrerer co-exestierenden Verbindungen kann sein, daß das Hexa-Aqua-Ion sofort bei Auflösung des Chromchlorids in Wasser produziert wird, was zum nachfolgenden Gleichgewichtszustand führt. Dies ist aber nur eine Spekulation des Erfinders und soll die vorliegende Erfindung in keiner Form beschränken.
Beispiel 2
Obige Komponenten wurden in einem Henschel-Mischer gemischt, danach in einem biaxialen Warmkneter geknetet und die aus dem Kneter extrudierte Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, in einer Hammermühle grob zerkleinert, in einem Strahlmühlenpulverisierer fein gepulvert. Das pulverisierte Pulver wird in einer Klassifizierungsmaschine klassifiziert, um einen Teil mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 9μm zu erhalten. So wurde ein blauer Toner erhalten. 100 Gewichtsteile dieses Tonerpulvers wurden mit 0,5 Gewichtsteilen hydrophoben Siliciumoxids (Aerosil R974), das als Flußmittel dient und einem Gewichtsteil Titanoxid von Rutiltyp, das mit Stearinsäure behandelt worden war und als Abrasiv dient, vermischt. Die Tonermischung wurde mit einem Träger (Siliconharz überzogener sphärischer Ferrit einer Partikelgröße von etwa 70 μm) gemischt, um einen Zwei komponentenentwickler mit einem Tonergehalt von 5 Gew.% zu erhalten. Die Ladungsmenge dieses Entwicklers gemessen nach dem Blow-off-Verfahren, betrug 30μc/g.
Unter Verwendung des oben hergestellten Entwicklers wurden mittels eines kommerziell erhältlichen elektrofotografischen Kopierers unter Umgebungsbedingungen von 10°C und 20 relative Feuchte, 23°C und 50 relative Feuchte und 30°C und 85 relative Feuchte Kopien hergestellt. Unter allen diesen Bedingungen wurden klare blaue Kopien ohne Schleier und ohne Offset erhalten. Sogar nach kontinuierlicher Herstellung von 50.000 Kopien wurde unter Umgebungsbedingungen von 10°C und 20 relative Feuchte und 23°C und 50 relative Feuchte die Qualität der Kopien nicht schlechter. Ferner wurden kontinuierlich 10.000 Kopien unter Umgebungsbedingungen von 30°C und 85 relative Feuchte hergestellt, wobei die Qualität der Kopien sich nicht verschlechterte.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Zweikomponenten-Vergleichsentwickler wurde in genau der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß eine Azochromverbindung (TRH, hergestellt durch Hodogaya Kagaku K.K.) als Ladungssteueragens anstelle der in Beispiel 1 erhaltenen Verbindung verwendet wurde. Die Ladungsmenge des Entwicklers nach dem Blow-off-Verfahren betrug 30μc/g.
Eine Kopie wurde unter Verwendung des oben hergestellten Vergleichsentwicklers in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und so eine Kopie blauer Farbe hergestellt. Nach kontinuierlicher Herstellung von 5.000 Kopien wurden verzerrte Kopien mit Schleier erhalten.
Beispiel 3
Die obigen Komponenten wurden in einem Henschel-Mischer vermischt, danach in einem biaxialen Warmkneter geknetet, dann die aus dem Kneter extrudierte Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, grob in einer Hammermühle zerkleinert, in einem Strahlmühlen-Pulverisierer fein pulverisiert. Das pulverisierte Pulver wurde in einer Klassifizierungsmaschine klassifiziert und ein Anteil mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 9 μm gewonnen. So wurde ein magnetischer Toner erhalten. Die Ladungsmenge dieses Toners, gemessen nach dem Blow-off-Verfahren, war 15μc/g. 100 Gewichtsteile dieses Tonerpulvers wurden mit 0,3 Gewichtsteilen hydrophoben Siliciumoxids (Aerosil R972), 0,2 Gewichtsteilen Siliconharz überzogenem Titanoxid von Anastastyp und 1 Gewichtsteil Calciumcarbonat, das mit einem Silankopplungsagens behandelt worden war, vermischt, um einen magnetischen Einkomponententoner zu erhalten.
Es wurden Kopien unter Verwendung des oben hergestellten Entwicklers mit einem kommerziell erhältlichen elektrofotografischen Kopierer unter Umgebungsbedingungen von 10°C und 20 relative Feuchte, 23°C und 50 relative Feuchte und 30°C und 85 relative Feuchte hergestellt. Unter all diesen Bedingungen wurden klare schwarze Tonerbilder ohne Schleier und Offset erhalten. Sogar nach kontinuierlicher Herstellung von 150.000 Kopien unter Umgebungsbedingungen von 10°C und 20 relative Feuchte, 150.000 Kopien unter 30°C und 85 relative Feuchte, und 200.000 Kopien unter 23°C und 50 relative Feuchte verschlechterte sich die Qualität der Kopien (insgesamt 500.000 Kopien) bis zur letzten Kopie nicht.
Vergleichsbeispiel 2
Ein magnetischer Vergleichs-Einkomponentenentwickler wurde wie in Beispiel 3 hergestellt, außer daß eine Azochromverbindung (S-34 hergestellt durch Orient K.K.) als Ladungssteueragens anstelle der in Beispiel 1 erhaltenen Verbindung eingesetzt wurde.
Kopieren wurde kontinuierlich unter Verwendung des oben hergestellten Vergleichsentwicklers in einem kommerziell erhältlichen elektrofotografischen Kopierer unter Umgebungsbedingungen von 30°C und 85 relative Feuchte durchgeführt, wobei nach Herstellung von 5.000 Kopien, die Bilddichte sich so verschlechterte, dass der Test abgebrochen wurde.
Beispiel 4
25g Natriumhydroxid wurden zu 900g Wasser gegeben und die Mischung unter Rühren erhitzt, um NaOH vollständig zu lösen. Zu dieser wässrigen NaOH-Lösung wurden 112,8g 3-Hydroxy-2-Naphthoesäure unter Rühren zugefügt, um 3-Hydroxy-2-Naphthoesäure zu lösen. Als der pH-Wert der Lösung 6,9 betrug, wurde das Erwärmen unter Rühren abgebrochen und die Lösung gefiltert, um Unlösliches zu entfernen und eine Reaktionslösung A herzustellen. Getrennt davon wurden 119g einer 40%-igen CrCl₃-Lösung zu 500g Wasser gegeben und gerührt, um eine Chrom-(III)-chloridlösung herzustellen. Zu dieser Lösung wurden allmählich tropfenweise 380g 1%-ige NaOH-Lösung über 2,5 Stunden zugegeben, um eine Lösung mit einem pH-Wert von 5 bis 5,5 zu erhalten. Diese Lösung wurde als Reaktionslösung B bezeichnet. Danach wurde die Reaktionslösung B langsam tropfenweise zur Reaktionslösung A über etwa 2 Stunden zugegeben. Nach Vervollständigung der tropfenweise Zugabe wurde die Reaktionslösung auf 70 bis 75°C erhitzt, dann auf 50°C abgekühlt, die Reaktionslösung saugfiltriert und mit Wasser gewaschen, um ein Reaktionsprodukt zu erhalten. Der pH-Wert des Filtrats betrug 4,5. Das Reaktionsprodukt, gesammelt durch Filtration, wurde bei 80°C getrocknet, um 150g Endprodukt zu halten.
Beispiel 5
Ein magnetischer Einkomponentenentwickler wurde wie in Beispiel 3 hergestellt, außer daß die in Beispiel 4 erhaltene Verbindung als Ladungssteueragens anstelle der in Beispiel 1 erhaltenen Verbindung eingesetzt wurde.
Kopien wurden unter Verwendung des oben hergestellten Entwicklers mit einem kommerziell erhältlichen elektrofotografischen Kopierer unter Umgebungsbedingungen von 10°C und 20 relative Feuchte, 23°C und 50 relative Feuchte und 30°C und 85 relative Feuchte hergestellt. Unter allen Bedingungen wurden scharfe, schwarze Tonerbilder ohne Schleier und ohne Offset erhalten. Sogar nach kontinuierlicher Herstellung von 150.000 Kopien unter Umgebungsbedingungen von 10°C und 20 relative Feuchte, 150.000 Kopien unter 30°C und 85 relative Feuchte und 50.000 Kopien unter 23°C und 50 relative Feuchte verschlechterte sich die Qualität der Kopien (insgesamt 350.000 Kopien) nicht.
Beispiel 6
Obige Komponenten wurden in einem Henschel-Mischer gemischt, in einem biaxialen Warmkneter geknetet und die vom Kneter extrudierte Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, grob in einer Hammermühle zerkleinert und fein in einem Strahlmühlen-Pulverisierer pulverisiert. Das pulverisierte Pulver wurde in einer Klassifiziermaschine klassifiziert und ein Anteil mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 9μm erhalten. So wurde ein magnetischer Toner erhalten. Die Ladungsmenge dieses Toners, gemessen durch die Blow-off-Methode – war 15μc/g. 100 Gewichtsteile dieses Tonerpulvers wurden mit 0,4 Gewichtsteilen hydrophoben Siliciumoxid (Aerosil R972), 0,1 Gewichtsteilen Titandioxid vom Anatastyp, das mit einem Silan-Kupplungsagens behandelt worden war, und 1 Gewichtsteil Calciumcarbonat, das mit einem Aminosilan-Kupplungsagens behandelt worden war, gemischt, um einen magnetischer Einkomponenten-entwickler erhalten.
Unter Verwendung des oben hergestellten Entwicklers wurden mittels eines kommerziell erhältlichen elektrofotografischen Kopierers unter Umgebungsbedingungen von 10°C und 20 relative Feuchte, 23°C und 50 relative Feuchte und 30°C und 85 relative Feuchte Kopien hergestellt. Unter all den Bedingungen wurden scharfe schwarze Tonerbilder ohne Schleier oder Offset erhalten. Sogar nach kontinuierlicher Herstellung von 150.000 Kopien unter den Umgebungsbedingungen von 10°C und 20 relative Feuchte, 150.000 Kopien unter 30°C und 85 relative Feuchte und 50.000 Kopien unter 23°C und 50 relative Feuchte war die Qualität der Kopien (insgesamt 350.000 Kopien) nicht erniedrigt.
Wie aus obigen Beispielen ersichtlich, kann das neue Salz des dreiwertigen Chroms der Salicylsäure oder Salicylsäure-Derivats, das durch das erfindungsgemäße Verfahren durch Umsetzen eines Chrom-(III)-halogenids mit einem Alkalimetallsalz der Salicylsäure oder ihres Derivats, repräsentiert durch die allgemeine Formel (1) unter spezifischen Bedingungen herstellbar ist, einen Toner guter Lagerstabilität schaffen, wobei es keine Veränderung in der Kopierbilddichte und keinen Schleier, auch bei wiederholtem Gebrauch hervorruft und gute Tonerbilder unter verschiedenen Umgebungsbedingungen erzielt. Der Toner hat keine Probleme bei den Fixiereigenschaften oder Offsetprobleme und kann als Farbtoner scharfe Farbbilder liefern.

Claims

Ladungssteuerungsagens für einen Toner zum Entwickeln eines latenten electrostatischen Bildes, welcher ein trivalentes Chromsalz der Salicylsäure oder ihres Derivats repräsentiert durch die Formel (2);
aufweist, worin R¹, R² und R³ jeweils ein Wasserstoffatom, eine gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder, gemeinsam, R¹ und R² oder R² und R³ einen annelierten Ring bilden, der gegebenenfalls eine gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe besitzen kann, und n für 0,1 oder 2 steht.
Ladungssteuerungsagens nach Anspruch 1, wobei das trivalente Chromsalz der Salicylsäure oder ihres Derivats hergestellt wird durch Zugabe einer wässrigen Lösung eines Alkalimetallsalzes der Salicylsäure oder ihres Derivats mit einem pH Wert von 6,5 bis unter 7,0 zu einer wässrigen Lösung eines Chrom(III)Halogenids mit einem pH Wert von 3,0 bis 5,8, und wobei die Salicylsäure oder ihr Derivat durch die nachfolgende allgemeine Formel 1 repräsentiert ist:
wobei R¹, R² und R³ jeweils ein Wasserstoffatom, eine gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder, gemeinsam, R¹ und R² oder R² und R³ einen annelierten Ring bilden, der gegebenenfalls eine gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe besitzt.
Ladungssteuerungsagens nach Anspruch 2, wobei das durch die vorstehende allgemeine Formel 1 repräsentierte Salicylsäurederivat 3,5-di-tert-Butylsalicylsäure oder 3-Hydroxy-2-Naphtoesäure ist.
Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes, welches als Ladungssterungsagens ein trivalentes Chromsalz der Salicylsäure oder ihres Derivats, repräsentiert durch die allgemeine Formel (2), aufweist.