EP0040804A1 - Developer with coated carrier particles and method of producing the same - Google Patents

Developer with coated carrier particles and method of producing the same Download PDF

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EP0040804A1
EP0040804A1 EP81103858A EP81103858A EP0040804A1 EP 0040804 A1 EP0040804 A1 EP 0040804A1 EP 81103858 A EP81103858 A EP 81103858A EP 81103858 A EP81103858 A EP 81103858A EP 0040804 A1 EP0040804 A1 EP 0040804A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating
substrate
coated
carrier
flowable
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP81103858A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Douglas Rafe Campbell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pelikan International Corp Bhd
Original Assignee
Pelikan GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pelikan GmbH filed Critical Pelikan GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/10—Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/113—Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
    • G03G9/1132—Macromolecular components of coatings
    • G03G9/1137—Macromolecular components of coatings being crosslinked
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03G9/10—Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/113—Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
    • G03G9/1131—Coating methods; Structure of coatings

Definitions

  • the invention relates to developers for use in electrophotographic recordings and is concerned with the coating for flowable supports used with these developers.
  • the invention relates to dual component developers for use in electrophotographic recordings, and more particularly relates to the coated supports used with such developers.
  • Developer materials consist of a mixture of toner and toner and carrier particles, the size of the toner particles being relatively small compared to the dimensions of the carrier particles.
  • the toner and developer particles have opposite frictional electrical charges so that the toner particles are held on the surface of the carrier particles until the developer comes into contact with the latent electrostatic image and the toner particles separate from the carrier particles and in turn attach to the latent image .
  • the developer material is then returned for more Pick up toner particles to repeat the electrophotographic process.
  • Continuous recirculation of the carrier particles can cause them to lose their shape, as with most coating materials used, and thereby reduce their cross-sectional dimensions, causing the toner materials to collide, thereby changing the level of the electrical charge of the carrier.
  • coated supports The advantages of coated supports are known, and the most important is that the life of the support is extended by improving the moisture resistance of the support and by maintaining the proper frictional electrical change on the support. Coatings on the supports further prevent oxidation of the support, including ferromagnetic substrate materials. Coating materials have been used with different results. Paint-coated supports, resin-coated steel cams in connection with other resin coatings, which styrene-acrylic copolymers, vinyl chloride-acetate copolymers, cellulose acetate-butyrates and nitrocellulose compositions, which contain charge-oriented oriented dyes, are known in the industry.
  • a known method of applying the coating to the present invention is in the US patents 26 48 609, 27 99 241 and 31 96 827 and 32 41 520, Wurster, are known.
  • An example of the application of the Wurster process for coating flowable supports is described as an example in US Pat. No. 3,798,167.
  • the subject of the present invention is to provide a developer with a carrier of high wear resistance.
  • the present invention furthermore relates to connecting a developer to a carrier which has a high level of frictional electrical performance over its entire service life.
  • Another object of the invention is a dual component carrier with low toner wear.
  • Another object of the invention is the use of a carrier coating, which enables the use of substrates that were previously not desired in developers.
  • a method and the application of coatings to a flowable carrier for dual component toners is described, which is used for electrophotographic recordings.
  • the process consists of the steps of reacting a polyfunctional polyisocyanate with a hydroxy-containing polymer in the presence of a catalyst to form a film-forming coating solution.
  • the coating solution is then fed to the carrier particles, preferably by means of a fluidized bed process, so that the outer zone of the carrier of the carrier particles is wetted by the layer solution.
  • the carrier particles are passed through double chambers.
  • the first chamber contains the coating solution, which is sprayed into the chamber in the form of a mist.
  • the second chamber contains heat-dry air into which the solvent carrier is evaporated.
  • Each carrier particle is preferably heated to 80 to 100 ° C. and preferably passed through the double chambers until the desired layer thickness has built up on the carrier particle. The particles are then cured and ready for use.
  • the polyfunctional polyisocyanate is preferably a trifunctional aliphatic polymer and the hydroxylfunctional polymer is selected from the group of hydroxylated styrenes, acrylic copolymers, hydroxylated polyesters, hydroxylated acrylics, styrenated allyl alcohols, epoxides, polylactones or polydimethylisiloxanes.
  • the catalysts used with the stated reagents are preferably zinc octoate or dibutylin dilaurate.
  • the coating that is produced on the carrier particles is preferably an aliphatic-aromatic cross-linked urethane coating, or the coating can be an aliphatic cross-linked or an aromatic cross-linked urethane coating.
  • the individual carrier material can have a cross-section between 30 and 450 ⁇ thick, the outer surface zone of the particles mentioned being between 160 and 320 cm 2 / g material.
  • the special carrier material can preferably be a syn be a theoretical ferrite material, but it can also consist of another carrier material from the group of ferrites, steel granules, glass beads or sand.
  • the carrier material according to the present invention preferably consists of a ferromagnetic material which is produced from a synthetic ferrite material.
  • This synthetic material can consist of one or more of the oxides of iron, zinc, copper and nickel.
  • the most favorable numbers for the components are between 10.5 and 13% by weight for nickel oxide, between 2 and 3% by weight for copper oxide, between 20.3 and 27.7% by weight for zinc oxide and the rest consists of iron ( II) oxide.
  • the preferred maximum diameter for the ferrite-synthetic ferrites is between 30 and 150 ⁇ .
  • the coating solution according to the invention is prepared by mixing a polyfunctional polyisocyanate with a hydroxyl containing a polymer in the presence obtained a catalyst, wherein an aliphatic-aromatic cross-linked urethane casting solution.
  • the primary response can be written as follows:
  • R 1 represents an epoxy or polyester molecule and R 2 represents the polymeric part of the isocyanate molecule.
  • the primary reaction occurs between the OH group and the isocyanate to form a urethane chain (OCONH).
  • This reaction produces an aliphatic-aromatic cross-linked urethane, which coats the substrate support material.
  • the cross-linking options shown here are an epoxy: epoxy-urethane cross-linked coating according to FIGS. 1 to 4 of the drawings.
  • the illustration in FIG. 1 shows an epoxy 10: epoxy 10 cross-linked casting solution.
  • the crosslinking is achieved by the urethane member 12, which attaches itself to the hydroxyl members of the aromatic component of the epoxy 10 in FIG. 1.
  • FIG. 2 shows an epoxy 10 in cross-linking with another epoxy 10 to form a urethane 12, the expoid 10 forming the aromatic component.
  • An aliphatic component polyester 14 is also cross-linked, is cross-linked by the urethane 12 with a hydroxyl group from the epoxy 10.
  • Figure 2 illustrates an aromatic aliphatic cross-linked component used and described in the examples below.
  • an epoxy 10 aromatic component is cross-linked with an aliphatic polyester component 14 through the urethane components 12.
  • the urethane 12 in turn is attached to the hydroxyl components of the aromatic and aliphatic components.
  • Fig. 4 represents the final representation of cross-linking of the cross-linking which may appear between an aliphatic polyester 14 and another ali phatic polyester 14 ', which are connected by the urethane 12.
  • the coating solution consists of four components in addition to a solvent.
  • the formula for the casting solution is 68.3%
  • Araldite 6084 dissolved in methyl ethyl ketone in about 35% solids.
  • Araldite 6084 is an epoxy resin with an equivalent mass of 294 kg based on 100% solids.
  • the second component used is DESMODUR 650A-65; this is a hydroxylated polyester which is added to the existing solution in an amount of about 4.5% by weight as a base.
  • DESMODUR is supplied by the manufacturer as a solution with 65% solid constituents with an equivalent mass of 330 g.
  • the polyisocyanate, DESMODUR N-75 is added at about 27.2% by weight as a base.
  • DESMODUR is supplied with 75% solid components and has an equivalent mass of 255 g. These components are mixed well before the catalyst is added.
  • the catalyst, zinc octoate is added in an amount between 0.05 and 0.16% by weight, based on the total weight of the casting solution, preferably between 0.1 and 0.13% is used.
  • Any suitable electroscopic support material can be used with the support according to the present invention.
  • Typical toner materials are epoxy resins, polystyrene resins, vinyl toluene resins, polyester resins, methacrylic resins, styrene-acrylic polymer resins, acrylic polymer resins and mixtures thereof.
  • Typical pigmentation agents are carbon black and carbon dyes.
  • the frictional electrical values were determined as follows: The relative frictional electrical values, which are generated by the contact of the carrier beads with the toner particles, are measured using a Faraday cage.
  • the arrangement comprises a brass cylinder with a diameter of 4.87 mm and a length of 4.45 mm. A 16 mesh per millimeter screen is attached to each end of the cylinder.
  • the cylinder is weighed, loaded with 3 g of a mixture of the carrier and toner particles and then connected to a capacitor and a parallel electrometer. Now dry compressed air of 4.1 bar is blown through the brass cylinder for 30 seconds. The charge on the capacitor is then read from the electrometer. The chamber is then weighed again to determine the weight loss.
  • the result is used to determine the toner concentration and the charge in ⁇ C / g toner. Since the electrical friction values are relative, the measurements must be carried out under exactly identical conditions for comparison purposes.
  • a toner was used in all examples which was made from a styrene-n-butyl methacrylate copolymer and carbon black in conjunction with a uniform frictional electrical contact.
  • suitable toners such as those listed above can replace the toners in the examples.
  • a carrier casting solution is prepared by blending 27.2% DESMODUR N-75, 68.1% ARALDIT 6084, that is 24.5% in methyl ethyl ketone, 4.7% DESMOPHEN 650-65 and 0.16% zinc octoate. The solution then has a concentration of 40% solids.
  • a synthetic ferrite with a nominal particle size of 90 g and a surface area of 341 cm 2 / g is on a temperature of 90 ° C is preheated and poured out with 2.27 kg of the solution using the Wurster fluid bed process. The solution is consumed for 20 minutes and the coated support is fluodized for a further 10 minutes to ensure complete evaporation of the solvent. The coated support was then removed from the bed and was free flowing.
  • a developer mixture was prepared by sieving the carrier material at 4 to 10 meshes / mm and blended with 0.7 part of styrene copolymer toner with about 100 parts of sieved carrier material.
  • the relative frictional electrical value of the carrier measured with the Faraday cage is 12.8 ⁇ C / g toner.
  • Example 1 The experiment of Example 1 was repeated except that the amount of zinc octoate was reduced to 0.14%.
  • the relative frictional electrical value is 12.5 ⁇ C / g toner.
  • Example 1 The experiment of Example 1 was repeated, but the proportion of zinc octoate was reduced to 0.13%.
  • the relative frictional electrical value is around 12.4 ⁇ C / g toner.
  • the developer mix has been tested in a Xerox 9400 copier and produces 150,000 copies before the background and image darkness are affected.
  • the substrates of Examples 1, 2 and 3 are mixed and heated in an oven at 150 ° C for 30 minutes to complete the crosslinking.
  • the surface area of the hardened carrier material was measured and found to be 285 cm 2 / g.
  • a developer mixture was prepared by mixing 0.7 part of styrene copolymer toner with about 100 parts of crosslinked carrier material.
  • the relative frictional electrical value of the carrier is 15 gC / g toner.
  • the developer mixture was again machined NEN tested in a Xerox 9400 copier and produced 250,000 copies, maintaining high image contrast and low background degradation for the duration of the test.
  • the support material was prepared as in Example 1, except that the casting solution consisted of a polymethyl methacrylate resin in 1,1,1-trichloroethane at 10% by weight.
  • the surface fraction of the carrier material was measured and the result was approximately 400 cm 2 / g.
  • a developer blend was prepared by mixing 0.7 part styrene copolymer toner with about 100 parts carrier material.
  • the relative frictional electrical value of the carrier is 16 ⁇ C / g toner.
  • This blend of developers was tested in a Xerox 9400 copier and produced fewer than 100,000 copies until the background and image darkness were affected.
  • Fig. 6 is a graphical representation of the charge per mass of coated material versus wear time.
  • the charge per mass is, of course, the frictional electrical charge mentioned above. It is desirable that charge per mass ratio remain constant or as constant as possible beyond the wear time or the life of the carrier particles.
  • the change in the frictional electrical value mentioned earlier has significantly affected the quality of the copies of the electrophotographic machine.
  • the three curves in the graph, lines 18, 20 and 22 represent test results.
  • Curve 18 relates to the process of preparing the coating solution by reaction of the polyfunctional polyisocyanate in the range of 0.9 to 1 part of the hydroxyl containing polymer. As can be seen from the formation of curve 18, as the wear time increases, the frictional electrical charge is also increased until the tip 24 of FIG. 6 is reached. After that, the electrical friction value decreases quite a bit.
  • Curve 20 relates to the process in which a polyfunctional polyisocyanate in the range of 1.1 to 1 part is reacted with the hydroxy containing polymer.
  • the curve 20 remains somewhat constant over a larger area and decreases relatively slowly in its frictional electrical value after a peak 26 has been reached.
  • the wear test was carried out in such a way that a certain amount of coated carrier material was placed in a container and this container was rotated on a paint shaker. The time that the container was attached to the paint vibrator represents the wear time.

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Abstract

Offenbart ist ein Entwickler mit einem fließfähig beschichteten Träger zur Verwendung bei der elektrofotografischen Aufzeichnung. Der Träger ist mit einer Lösung beschichtet, die durch Reaktion eines polyfunktionellen Polyisocyanats mit Hydroxyl enthaltenden Polymeren in Gegenwart eines Katalysators gebildet wird. Die Reaktion vollzieht sich in einem Bereich von 1,0 bis 1,5 Teilen polyfunktionalen Polyisocyanats mit einem Teil des Hydroxyl enthaltenden Polymers. Dabei wird ein Fließbettverfahren verwendet, um den Träger zu beschichten, indem so lange wiederholt das Trägermaterial durch einen Lösungsstrahl bewegt wird, bis die gewünschte Beschichtungsdicke erreicht ist; und dann wird das Material heiß ausgehärtet. Der Träger wird mit einem aliphatisch-aromatischen quervernetzten Harz beschichtet, welches eine längere Lebensdauer und eine bessere reibungselektrische Stabilität besitzt.Disclosed is a developer having a flowable coated support for use in electrophotographic recording. The support is coated with a solution formed by the reaction of a polyfunctional polyisocyanate with hydroxyl-containing polymers in the presence of a catalyst. The reaction takes place in a range from 1.0 to 1.5 parts of polyfunctional polyisocyanate with one part of the hydroxyl-containing polymer. A fluidized bed process is used to coat the carrier by repeatedly moving the carrier material through a solution jet until the desired coating thickness is reached; and then the material is cured hot. The carrier is coated with an aliphatic-aromatic cross-linked resin, which has a longer service life and better frictional electrical stability.

Description

Grundlage der ErfindungBasis of the invention

Die Erfindung betrifft Entwickler zur Verwendung bei elektrofotografischen Aufzeichnungen und befaßt sich mit der Beschichtung für fließfähige Träger, die mit diesen Entwikklern verwendet werden.The invention relates to developers for use in electrophotographic recordings and is concerned with the coating for flowable supports used with these developers.

Die Erfindung betrifft Doppelkomponentenentwickler zur Verwendung bei elektrofotografischen Aufzeichnungen und betrifft speziell die beschichteten Träger, die mit solchen Entwicklern verwendet werden.The invention relates to dual component developers for use in electrophotographic recordings, and more particularly relates to the coated supports used with such developers.

Entwicklermaterialien bestehen aus einer Mischung von Toner und Toner- und Trägerpartikel, wobei die Größe der Tonerpartikel im Vergleich zu den Abmessungen der Trägerpartikel verhältnismäßig klein sind. Die Toner- und die Entwicklerpartikel haben entgegengesetzte reibungselektrische Ladungen, so daß die Tonerpartikel solange an der Oberfläche der Trägerpartikel gehalten werden, bis der Entwickler in Kontakt mit dem latenten elektrostatischen Bild gelangt und die Tonerpartikel sich von den Trägerpartikeln trennen und ihrerseits an das latente Bild anlagern.Developer materials consist of a mixture of toner and toner and carrier particles, the size of the toner particles being relatively small compared to the dimensions of the carrier particles. The toner and developer particles have opposite frictional electrical charges so that the toner particles are held on the surface of the carrier particles until the developer comes into contact with the latent electrostatic image and the toner particles separate from the carrier particles and in turn attach to the latent image .

Das Entwicklermaterial wird dann zurückgeführt, um weitere Tonerpartikel aufzunehmen, um den elektrofotografischen Prozeß zu wiederholen. Ständige Rückführung der Trägerpartikel kann dazu führen, daß sie ihre Gestalt verlieren wie bei den meisten verwendeten Beschichtungsmaterialien und dabei ihre Querschnittsabmessungen verringern, wodurch ein Zusammenprallen der Tonermaterialien herbeigeführt wird, wodurch der Wert der reibungselektrischen Ladung des Trägers verändert wird.The developer material is then returned for more Pick up toner particles to repeat the electrophotographic process. Continuous recirculation of the carrier particles can cause them to lose their shape, as with most coating materials used, and thereby reduce their cross-sectional dimensions, causing the toner materials to collide, thereby changing the level of the electrical charge of the carrier.

Dieser Verlust des Trägers an reibungselektrischer Ladung hat dramatischen Effekt auf die Güte der durch den elektrofotografischen Prozeß produzierten Kopie.This loss of electrical charge from the carrier has a dramatic effect on the quality of the copy produced by the electrophotographic process.

Bei beschichteten Trägern haben sich Doppelkomponenten entwickler als brauchbar erwiesen und eine gute Beschreibung der Probleme im Zusammenhang mit den Trägerkomponenten ist in der US-Patentschrift 37 78 262 enthalten, ausgegeben an die International Business Machines Corporation, wobei Teflon-S beschichtete Trägerkomponenten beschrieben sind.For coated carriers, dual component developers have been found to be useful and a good description of the problems associated with the carrier components is contained in U.S. Patent No. 3,778,262 issued to International Business Machines Corporation, which describes Teflon-S coated carrier components.

Die Vorteile beschichteter Träger sind bekannt, und der wichtigste ist, daß die Lebensdauer des Trägers durch die Verbesserung der Feuchtigkeitswiderstandsfähigkeit des Trägers und durch Aufrechterhaltung der richtigen reibungselektrischen Änderung auf dem Träger verlängert wird. Beschichtungen auf den Trägern verhindern weiterhin die Oxydation des Trägers unter Einbeziehung ferromagnetischer Substratmaterialien. Beschichtungsmaterialien sind mit unterschiedlichen Ergebnissen benutzt worden. lackbeschichtete Träger, harzbeschichtete Stahlnocken in Verbindung mit anderen Harzbeschichtungen, welche Styrol-Acryl-Copolymere, Vinylchlorid-Acetat-Copolymere, Celluloseacetat-Butyrate und Nitrocellulose Kompositionen, welche ladungsorientierende orientierte Farbstoffe enthalten, sind in der Industrie bekannt.The advantages of coated supports are known, and the most important is that the life of the support is extended by improving the moisture resistance of the support and by maintaining the proper frictional electrical change on the support. Coatings on the supports further prevent oxidation of the support, including ferromagnetic substrate materials. Coating materials have been used with different results. paint-coated supports, resin-coated steel cams in connection with other resin coatings, which styrene-acrylic copolymers, vinyl chloride-acetate copolymers, cellulose acetate-butyrates and nitrocellulose compositions, which contain charge-oriented oriented dyes, are known in the industry.

Ein bekanntes Verfahren zur Anbringung der Beschichtung zu der vorliegenden Erfindung ist in den US-Patenten 26 48 609, 27 99 241 und 31 96 827 sowie 32 41 520, Wurster, bekannt. Ein Beispiel für die Anwendung des Wurster-Verfahrens zur Beschichtung fließfähiger Träger ist als Beispiel in der US-Patentschrift 37 98 167 beschrieben. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Ausstattung eines Entwicklers mit einem Träger von hohem Abnutzungswiderstand.A known method of applying the coating to the present invention is in the US patents 26 48 609, 27 99 241 and 31 96 827 and 32 41 520, Wurster, are known. An example of the application of the Wurster process for coating flowable supports is described as an example in US Pat. No. 3,798,167. The subject of the present invention is to provide a developer with a carrier of high wear resistance.

Weiter ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Entwickler mit einem Träger zu verbinden, der eine hohe reibungselektrische Leistungsfähigkeit über seine ganze Lebensdauer besitzt.The present invention furthermore relates to connecting a developer to a carrier which has a high level of frictional electrical performance over its entire service life.

Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Dualkomponententräger mit niedrigem Tonerverschleiß.Another object of the invention is a dual component carrier with low toner wear.

Weiterer Erfindungsgegenstand ist die Verwendung einer Trägerbeschichtung, welche die Verwendung von Substraten ermöglicht, die bisher in Entwicklern nicht erwünscht waren.Another object of the invention is the use of a carrier coating, which enables the use of substrates that were previously not desired in developers.

Es ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung Träger zu schaffen, die eine längere Lebensdauer bei Verwendung in Dualkomponententonern aufweisen.It is another object of the present invention to provide carriers that have a longer life when used in dual component toners.

Kurze Zusammenfassung der ErfindungBrief summary of the invention

Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Verfahren und die Anwendung von Beschichtungen auf einen fließfähigen Träger für Dualkomponententoner beschrieben, der für elektrofotografische Aufzeichnungen verwendet wird. Das Verfahren besteht aus den Schritten der Reaktion eines polyfunktionalen Polyisocyanats mit einem hydroxyenthaltenden Polymer in Gegenwart eines Katalysators zwecks Bildung einer filmbildenden Beschichtungslösung.According to the present invention, a method and the application of coatings to a flowable carrier for dual component toners is described, which is used for electrophotographic recordings. The process consists of the steps of reacting a polyfunctional polyisocyanate with a hydroxy-containing polymer in the presence of a catalyst to form a film-forming coating solution.

Die Beschichtungslösung wird dann den Trägerpartikeln zugeführt, und zwar vorzugsweise mittels eines Fließbettverfahrens, so daß die äußere Zone des Trägers der Trägerpartikel von der Schichtlösung benetzt werden. Bei Verwendung des Wurster Fließbettverfahrens werden die Trägerpartikel durch Doppelkammern geführt. Die erste Kammer enthält die Beschichtungslösung, welche in die Kammer in Form eines Nebels eingesprüht wird. Die zweite Kammer enthält wärmetrockene Luft, in welche der Lösungsmittelträger ausgedampft wird. Je Trägerpartikel werden vorzugsweise auf 80 bis 100°C erwärmt und vorzugsweise solange durch die Doppelkammern geführt, bis die gewünschte Schichtstärke auf den Trägerpartikel aufgebaut ist. Die Partikel werden dann ausgehärtet und sind für die Benutzung bereit.The coating solution is then fed to the carrier particles, preferably by means of a fluidized bed process, so that the outer zone of the carrier of the carrier particles is wetted by the layer solution. When using the Wurster fluid bed process, the carrier particles are passed through double chambers. The first chamber contains the coating solution, which is sprayed into the chamber in the form of a mist. The second chamber contains heat-dry air into which the solvent carrier is evaporated. Each carrier particle is preferably heated to 80 to 100 ° C. and preferably passed through the double chambers until the desired layer thickness has built up on the carrier particle. The particles are then cured and ready for use.

Wenn das polyfunktionelle Polyisocyanat mit dem Hydroxyl enthaltenden Polymer reagiert, werden gute Ergebnisse erzielt, wenn 1,1 bis 1,5 Teile des Polyisocyanats mit einem Teil des Hydroxyls zur Reaktion gebracht werden. Die günstigste Reaktion findet statt, wenn zwischen 1,4 und 1,55 Teile des Polyisocyanats mit einem Teil des Hydroxylpolymers zur Reaktion gebracht werden.When the polyfunctional polyisocyanate reacts with the hydroxyl-containing polymer, good results are obtained when 1.1 to 1.5 parts of the polyisocyanate are reacted with a part of the hydroxyl. The most favorable reaction takes place when between 1.4 and 1.55 parts of the polyisocyanate are reacted with a part of the hydroxyl polymer.

Vorzugsweise ist das polyfunktionelle Polyisocyanat ein trifunktionelles aliphatisches Polymer und das hydroxylfunktionale Polymer wird aus der Gruppe der hydroxylierten Styrole, Acrylcopolymere, hydroxylierten Polyestern, hydroxylierten Acrylen, styrolierten Allylalkoholen, Epoxiden, Polylaktonen oder Polydimethylisiloxanen ausgewählt. Die mit den angegebenen Reagenzien verwende.ten Katalysatoren sind vorzugsweise Zinkoktoat oder Dibutylin-Dilaurat. Die Beschichtung, die auf den Trägerpartikeln erzeugt wird, ist vorzugsweise eine aliphatische-aromatische quervernetzte Urethanbeschichtung, oder die Beschichtung kann eine aliphatisch quervernetzte oder eine aromatisch quervernetzte Urethanbeschichtung sein.The polyfunctional polyisocyanate is preferably a trifunctional aliphatic polymer and the hydroxylfunctional polymer is selected from the group of hydroxylated styrenes, acrylic copolymers, hydroxylated polyesters, hydroxylated acrylics, styrenated allyl alcohols, epoxides, polylactones or polydimethylisiloxanes. The catalysts used with the stated reagents are preferably zinc octoate or dibutylin dilaurate. The coating that is produced on the carrier particles is preferably an aliphatic-aromatic cross-linked urethane coating, or the coating can be an aliphatic cross-linked or an aromatic cross-linked urethane coating.

Bei der Anwendung der Beschichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann das einzelne Trägermaterial im Querschnitt zwischen 30 und 450 µ stark sein, wobei die äußere Oberflächenzone der erwähnten Partikel zwischen 160 und 320 cm2/g Material betragen.When using the coating according to the present invention, the individual carrier material can have a cross-section between 30 and 450 μ thick, the outer surface zone of the particles mentioned being between 160 and 320 cm 2 / g material.

Das spezielle Trägermaterial kann vorzugsweise ein synthetisches Ferritmaterial sein, jedoch kann es auch aus einem anderen Trägermaterial aus der Gruppe der Ferrite, Stahlgranulat, Glasperlen oder Sand bestehen. Vorzugsweise besteht das Trägermaterial gemäß vorliegender Erfindung aus einem ferromagnetischen Material, welches aus einem synthetischen Ferritmaterial hergestellt ist. Dieses synthetische Material kann aus einem oder mehreren der Oxide von Eisen, Zink, Kupfer und Nickel bestehen. Die günstigesten Zahlen für die Bestandteile liegen bei Nickeloxid zwischen 10,5 und 13 Gew.-%, bei Kupferoxid zwischen 2 und 3 Gew.%, bei Zinkoxid zwischen 20,3 und 27,7 Gew.% und der Rest besteht aus Eisen(II)-oxid. Der vorzugsweise maximale Durchmesser beträgt bei den ferritsynthetischen Ferriten zwischen 30 und 150 µ.The special carrier material can preferably be a syn be a theoretical ferrite material, but it can also consist of another carrier material from the group of ferrites, steel granules, glass beads or sand. The carrier material according to the present invention preferably consists of a ferromagnetic material which is produced from a synthetic ferrite material. This synthetic material can consist of one or more of the oxides of iron, zinc, copper and nickel. The most favorable numbers for the components are between 10.5 and 13% by weight for nickel oxide, between 2 and 3% by weight for copper oxide, between 20.3 and 27.7% by weight for zinc oxide and the rest consists of iron ( II) oxide. The preferred maximum diameter for the ferrite-synthetic ferrites is between 30 and 150 μ.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

  • Fig. 1 ist die Darstellung einer epoxid-quervernetzten Beschichtung.
  • Fig. 2 ist die Darstellung einer Epoxid : Epoxid und Epoxid : Polyester kreuzvernetzte Beschichtung.
  • Fig. 3 ist die Darstellung einer Epoxid : Polyesterbeschichtung.
  • Fig. 4 ist die Darstellung einer Polyester : Polyester quervernetzten Beschichtung.
  • Fig. 5 ist eine Ansicht eines Substratmaterials, das bei der Erfindung verwendet wird.
  • Fig. 6 ist ein Diagramm, welches die verbesserten Ergebnisse des beschichteten Trägers gemäß Erfindung zeigt und
  • Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm des Fließbettverfahrens, welches in Verbindung mit der Erfindung verwendet wird.
Brief description of the drawings
  • 1 is an illustration of an epoxy cross-linked coating.
  • Figure 2 is an illustration of an epoxy: epoxy and epoxy: polyester cross-linked coating.
  • Figure 3 is an illustration of an epoxy: polyester coating.
  • 4 is a representation of a polyester: polyester cross-linked coating.
  • Figure 5 is a view of a substrate material used in the invention.
  • Fig. 6 is a graph showing the improved results of the coated carrier according to the invention and
  • Figure 7 is a schematic diagram of the fluidized bed process used in connection with the invention.

Ausführliche Beschreibung zu den Zeichnungen Die Beschichtungslösung gemäß der Erfindung wird durch Vermischen eines polyfunktionellen Polyisocyanats mit einem Hydroxyl, welches ein Polymer enthält in Gegenwart eines Katalysators erhalten, wobei eine aliphatisch-aromatisch quervernetzte Urethan-Gießlösung entsteht. Die primäre Reaktion kann wie folgt geschrieben werden:

Figure imgb0001
Detailed Description of the Drawings The coating solution according to the invention is prepared by mixing a polyfunctional polyisocyanate with a hydroxyl containing a polymer in the presence obtained a catalyst, wherein an aliphatic-aromatic cross-linked urethane casting solution. The primary response can be written as follows:
Figure imgb0001

Hierin stellt R1 ein Epoxid oder Polyestermolekül und R2 den polymeren Teil des Isocyanatmoleküls dar.Herein R 1 represents an epoxy or polyester molecule and R 2 represents the polymeric part of the isocyanate molecule.

Die primäre Reaktion erfolgt zwischen der OH-Gruppe und dem Isocyanat zwecks Bildung einer Urethankette (OCONH). Diese Reaktion produziert ein aliphatisch-aromatisches quervernetztes Urethan, welches das Substratträgermaterial beschichtet. Die hierbei gezeigten Quervernetzungsmöglichkeiten sind eine Epoxid : Epoxidurethan quervernetzte Beschichtung gemäß den Figuren 1 bis 4 der Zeichnungen. Die Darstellung in Fig. 1 zeigt eine Epoxid 10 : Epoxid 10 kreuzvernetzte Gießlösung. Die Kreuzvernetzung wird erreicht durch das Urethanglied 12, welches sich an die Hydroxylglieder der aromatischen Komponente des Epoxid 10 in Fig. 1 anheckt.The primary reaction occurs between the OH group and the isocyanate to form a urethane chain (OCONH). This reaction produces an aliphatic-aromatic cross-linked urethane, which coats the substrate support material. The cross-linking options shown here are an epoxy: epoxy-urethane cross-linked coating according to FIGS. 1 to 4 of the drawings. The illustration in FIG. 1 shows an epoxy 10: epoxy 10 cross-linked casting solution. The crosslinking is achieved by the urethane member 12, which attaches itself to the hydroxyl members of the aromatic component of the epoxy 10 in FIG. 1.

In Fig. 2 ist ein Epoxid 10 in Kreuzvernetzung mit einem anderen Epoxid 10 zu einem Urethan 12 gezeigt, wobei das Expoid 10 die aromatische Komponente bildet. Ein aliphatischer Komponentenpolyester 14 ist ebenfalls quervernetzt, wird querversetzt durch das Urethan 12 mit einer Hydroxylgruppe von dem Epoxid 10. Die Fig. 2 stellt eine armomatische aliphatische kreuzvernetzte Komponente dar, die in den nachfolgenden Beispielen benutzt und beschrieben wird.2 shows an epoxy 10 in cross-linking with another epoxy 10 to form a urethane 12, the expoid 10 forming the aromatic component. An aliphatic component polyester 14 is also cross-linked, is cross-linked by the urethane 12 with a hydroxyl group from the epoxy 10. Figure 2 illustrates an aromatic aliphatic cross-linked component used and described in the examples below.

In Fig. 3 ist eine Epoxid 10 aromatische Komponente kreuzvernetzt mit einer aliphatischen Polyesterkomponente 14 durch die Urethankomponenten 12. Das Urethan 12 wiederum ist an die Hydroxylkomponenten der aromatischen und aliphatischen Komponenten angehängt.In Fig. 3, an epoxy 10 aromatic component is cross-linked with an aliphatic polyester component 14 through the urethane components 12. The urethane 12 in turn is attached to the hydroxyl components of the aromatic and aliphatic components.

Fig. 4 stellt die endgültige Darstellung der Quervernetzung der Kreuzvernetzung dar, welche erscheinen kann zwischen einem aliphatischen Polyester 14 und einem anderen aliphatischen Polyester 14', die durch das Urethan 12 miteinander verbunden sind.Fig. 4 represents the final representation of cross-linking of the cross-linking which may appear between an aliphatic polyester 14 and another ali phatic polyester 14 ', which are connected by the urethane 12.

Die Beschichtungslösung besteht insgesamt aus vier Komponenten zusätzlich zu einem Lösungsmittel. Die Formel für die Gießlösung ist 68,3% Araldite 6084 aufgelöst in Methylethylketon in etwa 35% Festkörper. Araldite 6084 ist ein Epoxidharz mit einer Äquivalentmasse von 294 kg bezogen auf 100% Feststoffe.The coating solution consists of four components in addition to a solvent. The formula for the casting solution is 68.3% Araldite 6084 dissolved in methyl ethyl ketone in about 35% solids. Araldite 6084 is an epoxy resin with an equivalent mass of 294 kg based on 100% solids.

Die zweite verwendete Komponente ist DESMODUR 650A-65; dies ist ein hydroxylierter Polyester, der zu der vorhandenen Lösung in einer Menge von etwa 4,5 Gew.-% ab als Basis zugesetzt wird. DESMODUR wird vom Hersteller als Lösung mit 65% festen Bestandteilen mit einer Äquivalentmasse von 330 g geliefert.The second component used is DESMODUR 650A-65; this is a hydroxylated polyester which is added to the existing solution in an amount of about 4.5% by weight as a base. DESMODUR is supplied by the manufacturer as a solution with 65% solid constituents with an equivalent mass of 330 g.

Das Polyisocyanat, DESMODUR N-75 wird mit etwa 27,2 Gew.- % als Ausgangsbasis hinzugefügt. DESMODUR wird mit 75% festen Bestandteilen geliefert und hat eine Äquivalentmasse von 255 g. Diese Komponenten werden vor der Hinzugabe des Katalysators gut vermengt. Der Katalysator, Zinkoktoat, wird hinzugefügt in einer Menge zwischen 0,05 und 0,16 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Gießlösung, vorzugsweise werden zwischen 0,1 und 0,13% verwendet. Mit dem Träger gemäß vorliegender Erfindung kann jedes geeignete elektroskopische Trägermaterial verwendet werden. Typische Tonermaterialien sind Epoxidharze, Polystyrolharze, Vinyltoluolharze, Polyesterharze,, Methacrylharze, styrol-acryl-polymere Harze, acryl-polymere Harze und Mischungen hiervon. Typische Pigmentierungsmittel sind Russe und Kohlenfarbstoffe.The polyisocyanate, DESMODUR N-75, is added at about 27.2% by weight as a base. DESMODUR is supplied with 75% solid components and has an equivalent mass of 255 g. These components are mixed well before the catalyst is added. The catalyst, zinc octoate, is added in an amount between 0.05 and 0.16% by weight, based on the total weight of the casting solution, preferably between 0.1 and 0.13% is used. Any suitable electroscopic support material can be used with the support according to the present invention. Typical toner materials are epoxy resins, polystyrene resins, vinyl toluene resins, polyester resins, methacrylic resins, styrene-acrylic polymer resins, acrylic polymer resins and mixtures thereof. Typical pigmentation agents are carbon black and carbon dyes.

Die nachfolgenden Beispiele beschreiben die Verwirklichung dieser Erfindung im einzelnen. Wenn nicht anders angegeben, sind die Prozentsätze in Gew.-% zu verstehen. Dabei wurden synthetische Ferritperlen verwendet, die von D.M. Stevens Co. bezogen wurden, und die als RAW CB-100 bezeichnet sind. Eine fotografische Vergrößerung im Maßstab 200 istThe following examples describe the implementation of this invention in detail. Unless otherwise stated, the percentages are by weight. Synthetic ferrite beads used by D.M. Stevens Co. and referred to as RAW CB-100. A photographic enlargement on a scale of 200 is

in Fig. 5 der Zeichnungen dargestellt.shown in Fig. 5 of the drawings.

Bei den nachfolgenden Beispielen wurden die reibungselektrischen Werte wie folgt bestimmt: Die relativen reibungselektrischen Werte, die durch den Kontakt der Trägerperlen mit den Tonerpartikel erzeugt werden, werden mit Hilfe eines Faraday Käfigs gemessen. Die Anordnung umfaßt einen Messingzylinder mit einem Durchmesser von 4,87 mm und einer Länge von 4,45 mm. Ein Sieb mit 16 Maschen je Millimeter wird an jedem Ende des Zylinders befestigt. Der Zylinder wird gewogen, mit 3 g einer Mischung der Träger-und Tonerpartikel geladen und dann mit einem Kondensator und einem parallelgeschalteten Elektrometer verbunden. Nunmehr wird trockene komprimierte Luft von 4,1 bar durch den Messingzylinder für die Dauer von 30 Sekunden hindurchgeblasen. Die Ladung des Kondensators wird dann an dem Elektrometer abgelesen. Daraufhin wird die Kammer erneut gewogen, um den Gewichtsverlust festzustellen. Das Ergebnis wird dazu verwendet, die Tonerkonzentration und die Ladung in µC/g Toner zu ermitteln. Da die reibungselektrischen Meßwerte relativ sind, müssen die Messungen für Vergleichszwecke unter exakt identischen Bedingungen durchgeführt werden. So wurde in allen Beispielen ein Toner verwendet, der aus einem Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymer und Ruß in Verbindung mit einem einheitlichen reibungselektrischen Kontakt verwendet. Selbstverständlich können andere geeignete Toner, wie sie oben aufgeführt sind, die Toner in den Beispielen ersetzen.In the following examples, the frictional electrical values were determined as follows: The relative frictional electrical values, which are generated by the contact of the carrier beads with the toner particles, are measured using a Faraday cage. The arrangement comprises a brass cylinder with a diameter of 4.87 mm and a length of 4.45 mm. A 16 mesh per millimeter screen is attached to each end of the cylinder. The cylinder is weighed, loaded with 3 g of a mixture of the carrier and toner particles and then connected to a capacitor and a parallel electrometer. Now dry compressed air of 4.1 bar is blown through the brass cylinder for 30 seconds. The charge on the capacitor is then read from the electrometer. The chamber is then weighed again to determine the weight loss. The result is used to determine the toner concentration and the charge in µC / g toner. Since the electrical friction values are relative, the measurements must be carried out under exactly identical conditions for comparison purposes. For example, a toner was used in all examples which was made from a styrene-n-butyl methacrylate copolymer and carbon black in conjunction with a uniform frictional electrical contact. Of course, other suitable toners such as those listed above can replace the toners in the examples.

Beispiel 1:Example 1:

Eine Trägergießlösung wird hergestellt durch Vermengen von 27,2% DESMODUR N-75, 68,1% ARALDIT 6084, das sind 24,5% in Methylethylketon, 4,7% DESMOPHEN 650-65 und 0,16% Zinkoktoat. Die Lösung hat dann eine Konzentration von 40% Festbestandteilen.A carrier casting solution is prepared by blending 27.2% DESMODUR N-75, 68.1% ARALDIT 6084, that is 24.5% in methyl ethyl ketone, 4.7% DESMOPHEN 650-65 and 0.16% zinc octoate. The solution then has a concentration of 40% solids.

Ein synthetisches Ferrit mit einer Nennpartikelgröße von 90 g und einem Oberflächeninhalt von 341 cm2/g wird auf eine Temperatur von 90°C vorerhitzt und wird mit 2,27 Kilogramm der Lösung mit Hilfe des Wurster Fließbettverfahrens ausgegcssen. Die Lösung wird für 20 Minuten aufgebraucht und der beschichtete Träger wird für weitere 10 Minuten fluodisiert, um eine vollständige Abdampfung des Lösungsmittels sicherzustellen. Der beschichtete Träger wurde dann vom Bett entfernt und war frei fließend.A synthetic ferrite with a nominal particle size of 90 g and a surface area of 341 cm 2 / g is on a temperature of 90 ° C is preheated and poured out with 2.27 kg of the solution using the Wurster fluid bed process. The solution is consumed for 20 minutes and the coated support is fluodized for a further 10 minutes to ensure complete evaporation of the solvent. The coated support was then removed from the bed and was free flowing.

Eine Entwicklermischung wurde hergestellt durch Sieben des Trägermaterials mit 4 bis 10 Maschen/mm und vermengt mit 0,7 Teilen Styrol-Copolymer-Toner mit etwa 100 Teilen gesiebten Trägermaterials. Der relative reibungselektrische Wert des Trägers mit Hilfe des Faraday Käfigs gemessen, liegt bei 12,8 µC/g Toner.A developer mixture was prepared by sieving the carrier material at 4 to 10 meshes / mm and blended with 0.7 part of styrene copolymer toner with about 100 parts of sieved carrier material. The relative frictional electrical value of the carrier measured with the Faraday cage is 12.8 µC / g toner.

Beispiel 2:Example 2:

Der Versuch des Beispiels 1 wurde wiederholt mit Ausnahme, daß die Menge des Zinkoktoats auf 0,14% vermindert wurde. Der relative reibungselektrische Wert liegt bei 12,5 µC/g Toner.The experiment of Example 1 was repeated except that the amount of zinc octoate was reduced to 0.14%. The relative frictional electrical value is 12.5 µC / g toner.

Beispiel 3:Example 3:

Der Versuch des Beispiels 1 wurde wiederholt, jedoch der Anteil des Zinkoktoats auf 0,13% reduziert. Der relative reibungselektrische Wert liegt um 12,4 µC/g Toner. Das Entwicklergemisch wurde in einem Xerox-9400-Kopierer getestet und produziert 150.000 Kopien bevor Untergrund und Bildschwärzung beeinträchtigt werden.The experiment of Example 1 was repeated, but the proportion of zinc octoate was reduced to 0.13%. The relative frictional electrical value is around 12.4 µC / g toner. The developer mix has been tested in a Xerox 9400 copier and produces 150,000 copies before the background and image darkness are affected.

Beispiel 4:Example 4:

Die Trägermaterialien der Beispiele 1, 2 und 3 werden vermengt und in einem Ofen bei 150°C während 30 Minuten erwärmt, um die Kreuzvernetzung zu vollenden. Die Oberfläche des gehärteten Trägermaterials wurde gemessen und mit 285 cm2/g bestimmt. Durch Mischen von 0,7 Teilen Styrol-Copolymer-Toner mit etwa 100 Teilen vernetzten Trägermaterials wurde eine Entwicklermischung zubereitet. Der relative reibungselektrische Wert des Trägers liegt bei 15 gC/g Toner. Das Entwicklergemisch wurde wieder maschi-nengetestet in einem Xerox-9400-Kopierer und erzeugt 250.000 Kopien, wobei für die ganze Dauer des Tests der hohe Bildkontrast und geringe Untergrundbeeinträchtigung gehalten wurden.The substrates of Examples 1, 2 and 3 are mixed and heated in an oven at 150 ° C for 30 minutes to complete the crosslinking. The surface area of the hardened carrier material was measured and found to be 285 cm 2 / g. A developer mixture was prepared by mixing 0.7 part of styrene copolymer toner with about 100 parts of crosslinked carrier material. The relative frictional electrical value of the carrier is 15 gC / g toner. The developer mixture was again machined NEN tested in a Xerox 9400 copier and produced 250,000 copies, maintaining high image contrast and low background degradation for the duration of the test.

Beispiel 5:Example 5:

Das Trägermaterial wurde wie in Beispiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, daß die Gießlösung aus einem Polymethylmethacrylatharz in 1,1,1-Trichlorethan mit 10 Gew.-% bestand. Der Oberflächenanteil des Trägermaterials wurde gemessen und es ergaben sich etwa 400 cm2/g.The support material was prepared as in Example 1, except that the casting solution consisted of a polymethyl methacrylate resin in 1,1,1-trichloroethane at 10% by weight. The surface fraction of the carrier material was measured and the result was approximately 400 cm 2 / g.

Eine Entwicklermischung wurde durch Mischen von 0,7 Teilen Styrol-Copolymer-Toner mit etwa 100 Teilen Trägermaterial hergestellt. Der relative reibungselektrische Wert des Trägers liegt bei 16 µC/g Toner. Dieses Entwicklergemisch wurde in einem Xerox-9400-Kopierer getestet und erzeugt weniger als 100.000 Kopien bis Untergrund und Bildschwärzung beeinträchtigt werden.A developer blend was prepared by mixing 0.7 part styrene copolymer toner with about 100 parts carrier material. The relative frictional electrical value of the carrier is 16 µC / g toner. This blend of developers was tested in a Xerox 9400 copier and produced fewer than 100,000 copies until the background and image darkness were affected.

Fig. 6 ist eine grafische Darstellung der Ladung je Masse des beschichteten Materials über die Verschleißzeit. Die Ladung je Masse ist natürlich die reibungselektrische Ladung, die weiter oben erwähnt wurde. Es ist wünschenswert, daß Ladung je Masse-Verhältnis über die Verschleißzeit oder die Lebensdauer der Trägerpartikel hinaus konstant oder so konstant wie möglich bleibt. Die früher erwähnte Veränderung in dem reibungselektrischen Wert hat die Qualität der Kopien der elektrofotografischen Maschine wesentlich beeinträchtigt. Die drei Kurven in der Grafik, die Linien 18, 20 und 22 stellen Testergebnisse dar. Die Kurve 18 bezieht sich auf das Verfahren der Herstellung der Beschichtungslösung durch Reaktion des polyfunktionellen Polyisocyanats im Bereich von 0,9 bis zu 1 Teil des Hydroxyl enthaltenden Polymers. Wie aus der Bildung der Kurve 18 ersichtlich ist, wird mit der Verlängerung der Verschleißzeit auch die reibungselektrische Ladung verstärkt, bis die Spitze 24 der Fig. 6 erreicht ist. Danach nimmt der reibungselektrische Wert ziemlich stark ab.Fig. 6 is a graphical representation of the charge per mass of coated material versus wear time. The charge per mass is, of course, the frictional electrical charge mentioned above. It is desirable that charge per mass ratio remain constant or as constant as possible beyond the wear time or the life of the carrier particles. The change in the frictional electrical value mentioned earlier has significantly affected the quality of the copies of the electrophotographic machine. The three curves in the graph, lines 18, 20 and 22 represent test results. Curve 18 relates to the process of preparing the coating solution by reaction of the polyfunctional polyisocyanate in the range of 0.9 to 1 part of the hydroxyl containing polymer. As can be seen from the formation of curve 18, as the wear time increases, the frictional electrical charge is also increased until the tip 24 of FIG. 6 is reached. After that, the electrical friction value decreases quite a bit.

Die Kurve 20 bezieht sich auf das Verfahren, bei dem eins polyfunktionelles Polyisocyanat in dem Bereich von 1,1 bis 1 Teil mit dem Hydroxy enthaltenden Polymer zur Reaktion gebracht ist. Hierbei bleibt die Kurve 20 über einen größeren Bereich etwas konstanter und nimmt nach Erreichen eines Höhepunktes 26 nur relativ langsam in ihrem reibungselektrischen Wert ab.Curve 20 relates to the process in which a polyfunctional polyisocyanate in the range of 1.1 to 1 part is reacted with the hydroxy containing polymer. Here, the curve 20 remains somewhat constant over a larger area and decreases relatively slowly in its frictional electrical value after a peak 26 has been reached.

Aus der Kurve 22 ist zu entnehmen, daß sich hier die reibungselektrische Ladung am meisten stabil über die gesamte Verschleißzeit erweist, wenn nämlich 1,5 Teile des polyfunktionellen Polyisocyanats mit einem Teil des Hydroxyl enthaltenden Polymers zur Reaktion gebracht werden. Mit zunehmender Verschleißzeit werden die reibungselektrischen Ladungen sogar stufenweise in ihrem Wert vergrößert, so daß klar ersichtlich ist, daß dies die zu bevorzugende Herstellungsmethode für die Herstellung von beschichteten Komponenten darstellt.It can be seen from curve 22 that the frictional electrical charge proves to be most stable over the entire wear time, namely when 1.5 parts of the polyfunctional polyisocyanate are reacted with a part of the hydroxyl-containing polymer. With increasing wear time, the value of the frictional electric charges is even gradually increased, so that it is clearly evident that this is the preferred production method for the production of coated components.

Der Verschleißtest wurde in der Weise durchgeführt, daß eine bestimmte Menge von beschichtetem Trägermaterial in einem Behälter untergebracht wurde und dieser Behälter auf einem Farbrüttler rotiert wurde. Die Zeit, die der Container auf dem Farbrüttler angebracht war, stellt die Verschleißzeit dar.The wear test was carried out in such a way that a certain amount of coated carrier material was placed in a container and this container was rotated on a paint shaker. The time that the container was attached to the paint vibrator represents the wear time.

Weitere Modifikationen und Verzweigungen der Erfindung werden dem Fachmann beim Lesen dieser Beschreibung ohne weiteres offenbart werden und als im Rahmen dieser Erfindung befindlich, erkannt werden.Further modifications and branches of the invention will be readily apparent to those skilled in the art upon reading this description and will be recognized as being within the scope of this invention.

Claims (22)

1. Verfahren zur Beschichtung eines fließfähigen Trägers zur Verwendung bei elektrofotografischen Aufzeichnungen, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte a) Reaktion eines polyfunktionellen Polyisocyanats mit Hydroxyl enthaltenden Polymeren in Gegenwart eines Katalysators zur Bildung einer Beschichtungslösung, b) Einführung dieser Lösung in ein fließfähiges Trägersubstrat bestehend aus winzigen Materialteilchen, c) Beschichtung der äußeren Oberfläche des Teilchenmaterials mit der Beschichtungslösung, d) Aushärten der Beschichtungslösung auf der äußeren Oberfläche des Materialteilchensubstrats. 1. A method for coating a flowable carrier for use in electrophotographic recordings, characterized by the process steps a) reaction of a polyfunctional polyisocyanate with hydroxyl-containing polymers in the presence of a catalyst to form a coating solution, b) introduction of this solution into a flowable carrier substrate consisting of tiny material particles, c) coating the outer surface of the particle material with the coating solution, d) curing the coating solution on the outer surface of the material particle substrate. 2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch den Schritt der Reaktion des polyfunktionalen Polyisocyanats im Bereich von 1,1 bis 1,5 Teilen zu einem Teil des Hydroxyl enthaltenden Polymers.2. The method of claim 1, further characterized by the step of reacting the polyfunctional polyisocyanate in the range of 1.1 to 1.5 parts to a part of the hydroxyl-containing polymer. 3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch a) Einführung der Lösung in das Teilchensubstrat durch Hindurchbewegung der Teilchen durch einen Lösungssprühstrahl und b) Überführung des Teilchenmaterials aus dem Sprühstrahl in eine Warmluftzone. 3. The method according to claim 2, characterized by a) introducing the solution into the particle substrate by moving the particles through a solution spray and b) Transfer of the particle material from the spray jet into a warm air zone. 4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zyklische Hindurchführung des Teilchenmaterials von der Sprühzone zu der Trockenwarmluftzone bis die vorgesehene Beschichtungsdicke auf der Außenseite des Teilchensubstratmaterials aufgebaut ist.4. The method according to claim 3, characterized by a cyclical passage of the particle material from the spray zone to the dry warm air zone until the intended coating thickness is built up on the outside of the particle substrate material. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur bei dieser zyklischen Beschichtung auf 90°C bis 100°C gehalten wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the temperature is maintained at 90 ° C to 100 ° C in this cyclic coating. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das polyfunktionale Polyisocyanat ein trifunktionelles aliphatisches polymeres Isocyanat ist.6. The method according to claim 5, characterized in that the polyfunctional polyisocyanate is a trifunctional aliphatic polymeric isocyanate. 7. Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das hydroxyl-funktionelle Polymer aus der Gruppe der hydroxylierten Polyester, hydroxylierten Styrolacrylen, styrolisiertem Allylalkohol, Epoxid, Polylactonen oder Polydimethylsiloxanen ausgewählt ist.7. The method according to claim 2 or 6, characterized in that the hydroxyl-functional polymer is selected from the group of hydroxylated polyesters, hydroxylated styrene acrylics, styrenated allyl alcohol, epoxy, polylactones or polydimethylsiloxanes. 8. Verfahren nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator aus der Gruppe der Zinkoktoate oder der Dibutylin-Dilaurat ausgewählt ist.8. The method according to claim 2 or 5, characterized in that the catalyst is selected from the group of zinc octoates or dibutylin dilaurate. 9. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch die zusätzlichen Schritte a) Bewegen des Teilchenmaterials aus dem Sprühstrahl der Beschichtungslösung in die Trockenwarmzone und b) zyklische Hindurchführung des Teilchensubstratmaterials von dem Sprühstrahl der Beschichtungslösung zu der warmen Trockenluftzone und zurück zu der Besprühung der Belichtungslösung bis die gewünschte Schichtdicke auf der Außenseite des Teilchensubstratmaterials aufgebaut ist. 9. The method according to claim 1, characterized by the additional steps a) moving the particulate matter from the spray of the coating solution into the dry warm zone and b) cyclically passing the particulate substrate material from the spray of the coating solution to the warm dry air zone and back to spraying the exposure solution until the desired layer thickness is built up on the outside of the particulate substrate material. 10. Ein fließfähiges Teilchensubstratträgermaterial in Übereinstimmung mit dem Verfahren nach Anspruch 1.10. A flowable particulate substrate material in accordance with the method of claim 1. 11. Ein fließfähiges Teilchensubstratträgermaterial beschichtet in Übereinstimmung mit dem Verfahren nach Anspruch 2.11. A flowable particulate substrate material coated in accordance with the method of claim 2. 12. Ein fließfähiger mit einem zerkleinerten Substrat und einem aliphatischen und aromatischen kreuzvernetztem Urethan als Beschichtung über der äußeren Oberfläche.12. A flowable with a chopped substrate and an aliphatic and aromatic cross-linked urethane as a coating over the outer surface. 13. Ein beschichteter fließfähiger Träger zur Verwendung bei der elektrofotografischen Aufzeichnung, gekennzeichnet durch ein zerkleinertes Substrat mit einer aliphatischen kreuzvernetzten Beschichtung auf deren äußerer Oberfläche.13. A coated flowable support for use in electrophotographic recording, characterized by a shredded substrate with an aliphatic cross-linked coating on its outer surface. 14. Ein beschichteter fließfähiger Träger zur Verwendung für elektrofotografische Aufzeichnungen, gekennzeichnet durch ein zerkleinertes Substrat mit einer aromatischen kreuzvernetzten Beschichtung auf der äußeren Oberfläche14. A coated flowable carrier for use for electrophotographic recordings, characterized by a shredded substrate with an aromatic cross-linked coating on the outer surface 15. Ein beschichteter Träger nach Anspruch 12, bei welchem die zerkleinerten Substratmaterialien eine Durchmesserdimension zwischen 30 und 450 µ aufweisen.15. A coated carrier according to claim 12, wherein the comminuted substrate materials have a diameter dimension between 30 and 450 µ. 16. Ein beschichteter Träger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Substratmaterial an der äußeren Oberfläche mit einer Dichte von 160 bis 350 cm2/g Material eingebracht ist.16. A coated carrier according to claim 14, characterized in that the comminuted substrate material is introduced on the outer surface with a density of 160 to 350 cm 2 / g material. 17. Ein beschichteter Träger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Substratmaterial aus Stahlgranulat, Glasperlen oder Sand besteht.17. A coated carrier according to claim 16, characterized in that the substrate material consists of steel granules, glass beads or sand. 18. Ein beschichteter Träger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Substratmaterial ein ferromagnetisches Material ist.18. A coated carrier according to claim 16, characterized in that the comminuted substrate material is a ferromagnetic material. 19. Beschichteter Träger nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein synthetisches Ferritmaterial.19. Coated carrier according to claim 18, characterized by a synthetic ferrite material. 20. Ein beschichtetes Trägermaterial entsprechend Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Substratmaterial aus synthetischen magnetischen Teilchen besteht und zwar von 1 oder mehreren der Oxide von Eisen, Zink, Kupfer und Nickel.20. A coated carrier material according to claim 12, characterized in that the comminuted substrate material consists of synthetic magnetic particles and that of 1 or more of the oxides of iron, zinc, copper and nickel. 21. Ein beschichtetes Trägermaterial entsprechend Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärken der Partikel zwischen 30 und 150 g liegen.21. A coated carrier material according to claim 20, characterized in that the strengths of the particles are between 30 and 150 g. 22. Ein beschichteter Träger entsprechend Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilchensubstratmaterial aus vier Metalloxiden zusammengesetzt ist und zwar in folgender Gewichtsverteilung:
Figure imgb0002
 22. A coated carrier according to claim 21, characterized in that the particle substrate material is composed of four metal oxides in the following weight distribution:
Figure imgb0002
EP81103858A 1980-05-27 1981-05-20 Developer with coated carrier particles and method of producing the same Withdrawn EP0040804A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/153,722 US4342824A (en) 1980-05-27 1980-05-27 Developer with coated carrier material and method of making
US153722 1988-02-08

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EP81103858A Withdrawn EP0040804A1 (en) 1980-05-27 1981-05-20 Developer with coated carrier particles and method of producing the same

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4342824A (en)
EP (1) EP0040804A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0448305A1 (en) * 1990-03-20 1991-09-25 Konica Corporation A carrier and a production method thereof for developing an electrostatic image

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993004408A1 (en) * 1991-08-16 1993-03-04 Eastman Kodak Company Ferrite green beads and method of producing carrier particles
US5731120A (en) * 1994-11-30 1998-03-24 Minolta Co., Ltd. Carrier for electrophotography with surface coated with specified co-polymer resin of organopolysiloxane with radical monomer
NO301797B1 (en) * 1995-12-22 1997-12-08 Norsk Hydro As Retroreflective plate material and method for making such material

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2922948A1 (en) * 1978-06-06 1979-12-13 Konishiroku Photo Ind DEVELOPMENT SUPPORT FOR ELECTROPHOTOGRAPHY AND A PROCESS FOR ITS PRODUCTION

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3632512A (en) * 1969-02-17 1972-01-04 Eastman Kodak Co Method of preparing magnetically responsive carrier particles
US3811880A (en) * 1970-05-08 1974-05-21 Addressograph Multigraph Method and materials for control of contact electrostatic development
US3778262A (en) * 1971-01-28 1973-12-11 Ibm Improved electrophotographic process
US3922382A (en) * 1971-01-28 1975-11-25 Ibm Method of manufacturing carrier particles
US4042517A (en) * 1972-12-18 1977-08-16 Xerox Corporation Electrostatographic developer mixture containing a thermoset acrylic resin coated carrier
US4078930A (en) * 1975-10-28 1978-03-14 Xerox Corporation Developer compositions comprising toner and carrier
US4209550A (en) * 1976-01-19 1980-06-24 Xerox Corporation Coating carrier materials by electrostatic process
US4007293A (en) * 1976-03-01 1977-02-08 Xerox Corporation Mechanically viable developer materials

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2922948A1 (en) * 1978-06-06 1979-12-13 Konishiroku Photo Ind DEVELOPMENT SUPPORT FOR ELECTROPHOTOGRAPHY AND A PROCESS FOR ITS PRODUCTION

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0448305A1 (en) * 1990-03-20 1991-09-25 Konica Corporation A carrier and a production method thereof for developing an electrostatic image
US5350656A (en) * 1990-03-20 1994-09-27 Konica Corporation Carrier and a production method thereof for developing an electrostatic image

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