EP0114300B1 - Liquid developer for the development of electrostatic charge images, and process for its production - Google Patents

Liquid developer for the development of electrostatic charge images, and process for its production Download PDF

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EP0114300B1
EP0114300B1 EP83112605A EP83112605A EP0114300B1 EP 0114300 B1 EP0114300 B1 EP 0114300B1 EP 83112605 A EP83112605 A EP 83112605A EP 83112605 A EP83112605 A EP 83112605A EP 0114300 B1 EP0114300 B1 EP 0114300B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wax
liquid developer
liquid
softening point
acid number
Prior art date
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Expired
Application number
EP83112605A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0114300A1 (en
Inventor
Heinz Dr. Herrmann
Hans-Joachim Dr. Schlosser
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.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/12Developers with toner particles in liquid developer mixtures
    • G03G9/135Developers with toner particles in liquid developer mixtures characterised by stabiliser or charge-controlling agents
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/12Developers with toner particles in liquid developer mixtures
    • G03G9/13Developers with toner particles in liquid developer mixtures characterised by polymer components
    • G03G9/131Developers with toner particles in liquid developer mixtures characterised by polymer components obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Definitions

  • the invention relates to a liquid developer with negatively charged toner particles for the development of electrostatic charge images, from a carrier liquid of high electrical resistance and low dielectric constant, pigment or dye, polymer containing N-vinylpyrrolidone, waxy substance and conventional additives, and a process for its preparation.
  • Liquid developers of the type mentioned are used in electrographic or electrophotographic copying processes to make latent electrostatic charge images visible.
  • they consist of colored particles which are dispersed in the carrier liquid in a solution of binder and charge control agent, optionally together with dispersant.
  • the colored particles with binder and charge control agent are separated electrophoretically.
  • the dispersant, binder and charge control agent can also be identical.
  • a suspension developer is known (DE-OS 25 32 282, corresponding to US Pat. No. 3,992,342), which additionally contains polyethylene, polyethylene wax and / or paraffin wax with a softening point of 60 ° to 130 ° C.
  • the addition influences the stability, the sedimentation behavior and the viscosity of the liquid developer, the gloss, the smudge resistance of the copies made and the degree of device contamination.
  • DE-AS 25 38 581 corresponding to US Pat. No. 4,081,391
  • DE-AS 29 36 042 corresponding to US Pat. No.
  • 4,250,241 are electrophotographic suspension developers which additionally contain a wax or polyolefin with a softening point of 60.degree up to 130 ° C included.
  • the additives are similar in terms of specific gravity to that of the carrier liquid. They are soluble in the heated liquid developer and separate out in the form of fine particles when they cool down.
  • DE-OS 30 46 654 (corresponding to US Pat. No. 4,306,009) discloses a liquid developer with a special gel latex in addition to the usual components, which can contain a wax and a tree resin.
  • the solution to the problem is based on a liquid developer of the type mentioned, which is characterized in that the liquid developer selected at least one wax which is slightly soluble in the carrier liquid with increasing temperature, but poorly soluble at room temperature and lowers the specific electrical conductivity of the liquid developer based on montan wax produced acid or ester wax or a wax-like substance such as hydrogenated castor oil or polyoctadecene, with a softening point in the range from 50 ° C to 120 ° C and an acid number from zero to about 200.
  • the liquid developer selected at least one wax which is slightly soluble in the carrier liquid with increasing temperature, but poorly soluble at room temperature and lowers the specific electrical conductivity of the liquid developer based on montan wax produced acid or ester wax or a wax-like substance such as hydrogenated castor oil or polyoctadecene, with a softening point in the range from 50 ° C to 120 ° C and an acid number from zero to about 200.
  • a wax is preferably used which, when 1% by weight is added to the toner concentrate with about 7% by weight solids content, lowers the specific electrical conductivity of the liquid developer by at least 15 percent.
  • the liquid developer according to the invention preferably contains 0.1 to 1.5 parts by weight of wax per 1 part by weight of pigment or dye.
  • the liquid developer according to the invention enables the use of relatively undemanding, inexpensive copy paper.
  • waxes which can be used are those which correspond to the required conditions of solubility (poor solubility at room temperature with more than about 95%), the melting or softening range and the electrostatic chargeability of the toner particles or the properties which lower the specific electrical conductivity of the liquid developer. They are usually commercially available. These include the acid or ester waxes based on montan wax. Wax-like substances such as. B. hydrogenated castor oil or polyoctadecene. The waxes preferably have a softening point in the range between 70 ° and 90 ° C. The acid numbers of the waxes are in the range from zero to about 200, preferably in the range from zero to about 160.
  • Waxes have proven to be particularly suitable, such as ester wax, with a softening point in the range from 82 ° to 88 ° C., an acid number from 78 to 88 and a saponification number from 120 to 135 (1), ester wax with a softening point from 76 ° to 82 ° C, an acid number of 15 to 20 and a saponification number of 125 to 155 (2) and acid wax with a softening point of 78 ° to 84 ° C and an acid number of 135 to 155 (3). Hydrogenated castor oil with a softening point of 86 ° to 88 ° C and an acid number of 2 can also be used (4). Further waxes that can be used, for example, can be found in the following table.
  • the waxes according to the invention reduce the specific electrical conductivity of the liquid developer produced by at least 15% with an addition of 1% to the toner concentrate with a solid fraction of about 7% by weight.
  • the reduction in the specific electrical conductivity is a measure of the reduction in the toner charge.
  • the conductivity-reducing effect of a wax can be determined in the following way: A hot solution of 2.5 g of wax in 30 ml of a liquid aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 ° to 190 ° C., is stirred into 250 g of the toner concentrate described in Comparative Example 2. After standing for about 24 hours, the mixture is diluted with 2 of the aliphatic hydrocarbon and the specific electrical conductivity of the ready-to-use developer thus obtained is measured in a DC measuring cell under the same conditions as a liquid developer without added wax. Table 2 shows the values obtained with waxes according to the invention.
  • Suitable carrier liquids are, in particular, the known aliphatic hydrocarbons used in liquid developers with boiling points between 150 ° and 190 ° C. It should be mentioned here as non-exclusive examples of petroleum distillation products (petroleum fractions) which are essentially odorless, relatively cheap and commercially available. These products represent various hydrocarbon mixtures with about 8 to 16 carbon atoms. They have a high electrical resistance of more than 10 9 ohm ⁇ cm and a low dielectric constant, about less than 3.
  • the developer liquid must be vaporizable sufficiently quickly, namely at evaporation temperatures which are lower than the temperature at which the copy paper chars.
  • the developer liquid is preferably free of aromatic liquids and other, excessively toxic or corrosive components.
  • the developer liquid also has a sufficiently low viscosity that rapid migration of the particles attracted by the electrostatically charged image areas to be developed is made possible.
  • the viscosity of the carrier liquid is between about 0.5 and 2.5 mPa.s at room temperature.
  • the pigments used according to the invention are known. Synthetic carbon blacks are generally used to produce black developers. To improve the color, the carbon blacks can be mixed with blue pigments, for example.
  • organic and inorganic pigments and dyes can be used. Examples include: carbon black (CINr. 77 266), oil blue (CINr. 61 555), alkali blue (CINr. 42 750), phthalocyanine blue (CINr. 74 160), phthalocyanine green (CINr. 74 260 or 42 040 ), Spirit Black (CINr. 50 415), Oil Violet (CINr. 60 725), Benzidine Yellow (CINr. 21 090 or 21 100), Methyl Orange (CINr. 13 025), Brilliant Carmine (CINr. 15 850 ) or true red (CINr. 15 865).
  • carbon black CINr. 77 266)
  • oil blue CINr. 61 555
  • alkali blue CINr. 42 750
  • phthalocyanine blue CINr. 74 160
  • phthalocyanine green CINr. 74 260 or 42 040
  • Spirit Black CINr. 50 415
  • Oil Violet
  • polymers containing N-vinylpyrrolidone which are soluble in aliphatic solvent. These are copolymers of a solubilizing methacrylic acid ester with an alkyl radical having 6 or more carbon atoms and 15 to 40 percent by weight of N-vinylpyrrolidone-2 or graft polymers that are obtained by polymerizing 2.5 to 10 percent by weight of N-vinylpyrrolidone-2 on soluble homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters.
  • other known negative control means can also be used, e.g. B.
  • phospholipoids such as lecithin or metal salts of organic sulfonic acids soluble in aliphates, such as the sodium salt of dioctylsulfosuccinic acid. The same time It is possible to use several tax funds.
  • additives can be influenced by the additives that are not absolutely necessary, e.g. B. charge level, sedimentation behavior, service life, redispersibility of agglomerates, transferability and smudge resistance on the copy paper.
  • the liquid developer on the waxes to be added according to the invention can vary within wide limits. 0.1 to 1.5 parts by weight, in particular 0.3 to 0.8 parts by weight, of wax are preferably used per part by weight of pigment.
  • the weight ratio of polymer to colorant is not particularly critical. Based on 1 part by weight of colorant, i.e. H. Pigment or dye, 0.2 to 3 parts by weight of polymer are generally used.
  • the invention also relates to a method for producing the liquid developer.
  • the wax according to the invention is brought into solution in some stage of the production process by heating in the carrier liquid. When it cools down, it then flocculates in fine particles or microcrystalline on the order of about 0.1 to a few 10 f.lm.
  • the wax is generally added to the raw material dough.
  • the ground material has to be heated so high that the wax is in solution.
  • the inventive method for producing a liquid developer with negatively charged toner particles for the development of electrostatic charge images from a carrier liquid of high electrical resistance and low dielectric constant, pigment or dye, polymer containing N-vinylpyrrolidone, wax-like substance and conventional additives consists of the pasting of the pigment or Dye with the N-vinylpyrrolidone-containing polymer and the other additives with the carrier liquid, grinding the raw material dough at temperatures in the range from 20 ° to 100 ° C, diluting the ground material with carrier liquid, in the N-vinylpyrrolidone-containing polymer can be solved, producing a toner concentrate and filling the same with 5 to 20 times the amount of carrier liquid, and it is characterized in that one optionally the raw material dough, the regrind or the toner concentrate at least one in the carrier liquid mi t Rising temperature slightly wax, but sparingly soluble at room temperature, which lowers the specific electrical conductivity of the liquid developer, selected from acid wax or ester wax based on montan wax or from a
  • Another process for producing the liquid developer is characterized in that the wax is added to the toner concentrate in the form of a hot solution in the carrier liquid with vigorous stirring.
  • Three-roll mills, attritors, ball mills, agitator ball mills and the like are suitable for dispersing the raw material dough.
  • the ground material is diluted with propeller stirrers, intensive stirrers or laboratory dissolvers.
  • the toner concentrate prepared under a) was diluted with about nine times the amount of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 160 ° to 180 ° C., and a well copying, long-lasting liquid developer with negatively charged toner particles was obtained. However, the copies showed inhomogeneously colored solid areas.
  • Ready-to-use liquid developers were obtained by dilution with about nine times the amount of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 160 ° to 180 ° C.
  • the results obtained in a conventional copier are summarized in Table 3.
  • the ready-to-use liquid developer produced by dilution with seven times the amount of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 160 ° to 180 ° C., delivered high-contrast copies with excellent homogeneous full-tone areas in a commercially available copier.
  • Example 5 was repeated using an acid wax, softening point 78 to 84 ° C, acid number 135 to 155.
  • the toner concentrate formed was stirred with an intensive mixer.
  • Example 5 was repeated using a polyoctadecene with a melt viscosity (140 ° C) of 605 mPa ⁇ s.
  • the toner delivered copies with excellent full-tone areas, even when using rough copy papers.
  • a liquid developer suitable for conventional copying machines was prepared by diluting with 6.5 times the amount of the aliphatic hydrocarbon and then subjected to the test. Copies with very good solid areas were obtained.
  • Example 8 After appropriate dilution as in Example 8, a liquid developer was obtained which was used in a conventional copying machine. The resulting copies showed excellent homogeneous image areas.
  • the resulting toner concentrate was mixed with 6 times the amount of aliphatic hydrocarbon, boiling range 160 to 180 ° C, to a ready-to-use liquid developer.
  • a commercial copier copies of excellent quality could be obtained, even when using dry toner copy paper.
  • Ready-to-use liquid developers were obtained by dilution with 7 times the amount of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 160 ° to 180 ° C. When the liquid developers were tested in a commercial copier, the results given in Table 5 were achieved.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigentwickler mit negativ geladenen Tonerteilchen für die Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder, aus einer Trägerflüssigkeit hohen elektrischen Widerstands und niedriger Dielektrizitätskonstante, Pigment bzw. Farbstoff, N-Vinylpyrrolidon-haltigem Polymerisat, wachsartiger Substanz und üblichen Zusätzen, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.The invention relates to a liquid developer with negatively charged toner particles for the development of electrostatic charge images, from a carrier liquid of high electrical resistance and low dielectric constant, pigment or dye, polymer containing N-vinylpyrrolidone, waxy substance and conventional additives, and a process for its preparation.

Flüssigentwickler der genannten Art werden bei elektrographischen oder elektrophotographischen Kopierprozessen zum Sichtbarmachen latenter elektrostatischer Ladungsbilder eingesetzt. Sie bestehen prinzipiell aus gefärbten Partikeln, die in einer Lösung von Bindemittel und Ladungssteuerstoff, ggf. zusammen mit Dispergiermittel, in der Trägerflüssigkeit dispergiert sind. Im elektrischen Feld des Ladungsbildes werden die mit Bindemittel und Ladungssteuerstoff behafteten, gefärbten Partikeln elektrophoretisch abgeschieden. Im Falle der Anwesenheit von N-Vinylpyrrolidon-haltigem Polymerisat können Dispergiermittel, Bindemittel und Ladungssteuerstoff auch identisch sein.Liquid developers of the type mentioned are used in electrographic or electrophotographic copying processes to make latent electrostatic charge images visible. In principle, they consist of colored particles which are dispersed in the carrier liquid in a solution of binder and charge control agent, optionally together with dispersant. In the electric field of the charge image, the colored particles with binder and charge control agent are separated electrophoretically. In the presence of N-vinylpyrrolidone-containing polymer, the dispersant, binder and charge control agent can also be identical.

Es ist bekannt (DE-OS 27 40 870, entsprechend US-PS 4 243 736 bzw. DE-A 3 011 193, entsprechend EP-OS 0037 475). in Flüssigentwicklern, die ein N-Vinylpyrrolidon-haltiges Polymerisat als Dispergier-und Bindemittel enthalten, das gleichzeitig als Ladungssteuerstoff dient, Wachse in dem Pigmentanteil entsprechenden Mengen einzusetzen. Sie dienen dem besseren Sedimentationsverhalten des Flüssigentwicklers bzw. verbessern die Wischfestigkeit der entwickelten Bilder. Als Wachs wird Polyethylenwachs eingesetzt. In geringerer Menge können auch halogenierte Paraffine anwesend sein. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch diese Flüssigentwickler Volltonflächen sichtbar gemacht werden, die noch nicht höchsten Ansprüchen genügen.It is known (DE-OS 27 40 870, corresponding to US-PS 4 243 736 or DE-A 3 011 193, corresponding to EP-OS 0037 475). in liquid developers containing an N-vinylpyrrolidone-containing polymer as a dispersant and binder, which also serves as a charge control agent, to use waxes in the pigment content in appropriate amounts. They serve the better sedimentation behavior of the liquid developer or improve the smudge resistance of the developed images. Polyethylene wax is used as the wax. Halogenated paraffins can also be present in smaller quantities. However, it has been shown that these liquid developers make solid areas visible that do not yet meet the highest demands.

Der Zusatz von Wachsen zu Flüssigentwicklern geht auch aus anderen Druckschriften hervor. So ist ein Suspensionsentwickler bekannt (DE-OS 25 32 282, entsprechend US-PS 3 992 342), der zusätzlich Polyethylen, Polyethylenwachs und/oder Paraffinwachs mit einem Erweichungspunkt von 60° bis 130 °C enthält. Der Zusatz beeinflußt die Stabilität, das Sedimentationsverhalten und die Viskosität des Flüssigentwicklers, den Glanz, die Wischfestigkeit der hergestellten Kopien und den Grad der Geräteverschmutzung. Auch aus DE-AS 25 38 581 (entsprechend US-PS 4 081391), DE-AS 29 36 042 (entsprechend US-PS 4 250 241) sind elektrophotographische Suspensionsentwickler bekannt, die zusätzlich ein Wachs oder Polyolefin mit einem Erweichungspunkt von 60 °C bis 130°C enthalten. Die Zusätze ähneln bezüglich des spezifischen Gewichts demjenigen der Trägerflüssigkeit. Sie sind im erwärmten Flüssigentwickler löslich und scheiden sich in Form feiner Teilchen beim Abkühlen ab.The addition of waxes to liquid developers is also evident from other publications. A suspension developer is known (DE-OS 25 32 282, corresponding to US Pat. No. 3,992,342), which additionally contains polyethylene, polyethylene wax and / or paraffin wax with a softening point of 60 ° to 130 ° C. The addition influences the stability, the sedimentation behavior and the viscosity of the liquid developer, the gloss, the smudge resistance of the copies made and the degree of device contamination. Also known from DE-AS 25 38 581 (corresponding to US Pat. No. 4,081,391), DE-AS 29 36 042 (corresponding to US Pat. No. 4,250,241) are electrophotographic suspension developers which additionally contain a wax or polyolefin with a softening point of 60.degree up to 130 ° C included. The additives are similar in terms of specific gravity to that of the carrier liquid. They are soluble in the heated liquid developer and separate out in the form of fine particles when they cool down.

Die DE-OS 30 46 654 (entsprechend US-PS 4 306 009) offenbart einen Flüssigentwickler mit einem speziellen Gelatex neben den üblichen Bestandteilen, der ein Wachs und ein Baumharz enthalten kann.DE-OS 30 46 654 (corresponding to US Pat. No. 4,306,009) discloses a liquid developer with a special gel latex in addition to the usual components, which can contain a wax and a tree resin.

Beim Studium der entsprechenden Beschreibungen fällt jedoch auf, daß lediglich Polyethylen, Polyethylenwachs bzw. Paraffinwachs und Bienenwachs verwendet werden, wie ein Polyethylen eines Erweichungspunktes von 115 °C und eines Molekulargewichts von 1 500, niedrig-molekulares Polyethylen eines Erweichungspunktes von 107 °C oder 108 °C, sowie Paraffinwachse mit Erweichungspunkten in den Grenzen von 60° bis 110 °C. Mit den bekannten Flüssigentwicklern lassen sich zum Teil Kopien mit hoher Auflage gewinnen. Die Kopien zeigen jedoch unruhige, inhomogen gefärbte Volltonflächen. Dies ist besonders dann von Nachteil, wenn Kopierpapier verwendet wird, das eine geringe Oberflächenglätte besitzt.When studying the corresponding descriptions, however, it is noticeable that only polyethylene, polyethylene wax or paraffin wax and beeswax are used, such as a polyethylene with a softening point of 115 ° C. and a molecular weight of 1,500, low-molecular polyethylene with a softening point of 107 ° C. or 108 ° C, and paraffin waxes with softening points in the range of 60 ° to 110 ° C. With the well-known liquid developers, copies with a large circulation can be obtained in part. However, the copies show restless, inhomogeneously colored solid areas. This is particularly disadvantageous when using copy paper that has a low surface smoothness.

Es war deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Flüssigentwickler mit den bekannt guten Eigenschaften zu schaffen, der bei elektrographischen oder elektrophotographischen Kopierprozessen Kopien mit guter Flächendeckung liefert, auch dann, wenn Kopierpapiere geringer Oberflächenglätte eingesetzt werden.It was therefore an object of the invention to provide a liquid developer with the known good properties, which provides copies with good area coverage in electrographic or electrophotographic copying processes, even when copy papers with low surface smoothness are used.

Die Lösung der gestellten Aufgabe geht aus von einem Flüssigentwickler der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Flüssigentwickler mindestens ein in der Trägerflüssigkeit mit ansteigender Temperatur leicht-, bei Zimmertemperatur jedoch schwerlösliches, die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Flüssigentwicklers erniedrigendes Wachs, ausgewählt aus auf Basis von Montanwachs hergestelltem Säure- bzw. Esterwachs oder einem wachsartigen Stoff wie hydriertes Ricinusöl oder Polyoctadecen, mit einem Erweichungspunkt im Bereich von 50 °C bis 120 °C und einer Säurezahl von Null bis etwa 200 enthält.The solution to the problem is based on a liquid developer of the type mentioned, which is characterized in that the liquid developer selected at least one wax which is slightly soluble in the carrier liquid with increasing temperature, but poorly soluble at room temperature and lowers the specific electrical conductivity of the liquid developer based on montan wax produced acid or ester wax or a wax-like substance such as hydrogenated castor oil or polyoctadecene, with a softening point in the range from 50 ° C to 120 ° C and an acid number from zero to about 200.

Bevorzugt wird ein Wachs eingesetzt, das bei Zusatz von 1 Gewichtsprozent zum Tonerkonzentrat mit etwa 7 Gewichtsprozent Festanteil die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Flüssigentwicklers um mindestens 15 Prozent erniedrigt.A wax is preferably used which, when 1% by weight is added to the toner concentrate with about 7% by weight solids content, lowers the specific electrical conductivity of the liquid developer by at least 15 percent.

Der erfindungsgemäße Flüssigentwickler enthält vorzugsweise auf 1 Gewichtsteil Pigment bzw. Farbstoff 0,1 bis 1.5 Gewichtsteile Wachs.The liquid developer according to the invention preferably contains 0.1 to 1.5 parts by weight of wax per 1 part by weight of pigment or dye.

Hierdurch wird erreicht, daß man in handelsüblichen Kopiergeräten bessere Kopien erzielen kann als mit den bisher bekannten Flüssigentwicklern. Volltonflächen werden kräftiger und homogen entwickelt. Auf Kopierpapieren mit rauher Oberfläche werden auch feine Bildzeichen originalgetreu wiedergegeben. Der erfindungsgemäße Flüssigentwickler ermöglicht die Verwendung von relativ anspruchslosem, preiswertem Kopierpapier.This ensures that better copies can be obtained in commercially available copying machines than with the liquid developers known hitherto. Solid areas are developed stronger and homogeneously. Fine graphic symbols are reproduced true to the original on copy paper with a rough surface. The liquid developer according to the invention enables the use of relatively undemanding, inexpensive copy paper.

Die Ursache des erzielten Effektes ist noch unbekannt. Man kann jedoch annehmen, daß durch Zugabe des erfindungsgemäßen Wachses die Höhe der Aufladung der Tonerteilchen vermindert wird und dadurch Toner- und Wachsteilchen verstärkt auf das latente Bild abgeschieden werden, was zu einem voluminösen, massereichen Tonerbild führt, das sich gut auf das Kopierpapier übertragen läßt.The cause of the effect achieved is still unknown. However, it can be assumed that the amount of charge on the toner particles is reduced by adding the wax according to the invention, and toner and wax particles are thereby deposited more onto the latent image, resulting in a voluminous, massive toner image leads, which can be easily transferred to the copy paper.

Zum anderen, so wird angenommen, wird das im feuchten, noch nicht fixierten Tonerbild enthaltene Wachs während des Fixierprozesses aufgeschmolzen oder/und in der restlichen Trägerflüssigkeit rückgelöst. Hierdurch tritt eine Vergleichmäßigung der inhomogenen Bildflächen ein.On the other hand, it is assumed that the wax contained in the moist, not yet fixed toner image is melted during the fixing process and / or redissolved in the remaining carrier liquid. As a result, the inhomogeneous image areas become more uniform.

Als Wachse sind erfindungsgemäß solche einsetzbar, die den geforderten Bedingungen der Löslichkeit (Schwerlöslichkeit bei Zimmertemperatur mit über etwa 95 %), des Schmelz- bzw. Erweichungsbereichs und der elektrostatischen Aufladbarkeit der Tonerteilchen bzw. der die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Flüssigentwicklers erniedrigenden Eigenschaften entsprechen. Sie sind in der Regel im Handel erhältlich. Hierzu gehören die auf Basis von Montanwachs hergestellten Säure- bzw. Esterwachse. Einsetzbar erweisen sich auch wachsartige Stoffe, wie z. B. hydriertes Ricinusöl oder Polyoctadecen. Die Wachse besitzen vorzugsweise einen Erweichungspunkt im Bereich zwischen 70° und 90 °C. Die Säurezahlen der Wachse liegen im Bereich von Null bis etwa 200, vorzugsweise im Bereich von Null bis etwa 160. Gute Ergebnisse erzielt man auch bei Säurezahlen im Bereich von 10 bis 160. Es können auch Mischungen der Wachse untereinander oder auch Mischungen mit Polyethylen oder Paraffinwachs verwendet werden. Als besonders geeignet haben sich Wachse erwiesen, wie Esterwachs, mit einem Erweichungspunkt im Bereich von 82° bis 88 °C, einer Säurezahl von 78 bis 88 und einer Verseifungszahl von 120 bis 135 (1), Esterwachs mit einem Erweichungspunkt von 76° bis 82 °C, einer Säurezahl von 15 bis 20 und einer Verseifungszahl von 125 bis 155 (2) und Säurewachs mit einem Erweichungspunkt von 78° bis 84 °C und einer Säurezahl von 135 bis 155 (3). Auch hydriertes Ricinusöl mit einem Erweichungspunkt von 86° bis 88 °C und einer Säurezahl von 2 ist gut verwendbar (4). Weitere beispielsweise einsetzbare Wachse sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.

Figure imgb0001
According to the invention, waxes which can be used are those which correspond to the required conditions of solubility (poor solubility at room temperature with more than about 95%), the melting or softening range and the electrostatic chargeability of the toner particles or the properties which lower the specific electrical conductivity of the liquid developer. They are usually commercially available. These include the acid or ester waxes based on montan wax. Wax-like substances such as. B. hydrogenated castor oil or polyoctadecene. The waxes preferably have a softening point in the range between 70 ° and 90 ° C. The acid numbers of the waxes are in the range from zero to about 200, preferably in the range from zero to about 160. Good results are also obtained with acid numbers in the range from 10 to 160. Mixtures of the waxes with one another or mixtures with polyethylene or paraffin wax can also be used be used. Waxes have proven to be particularly suitable, such as ester wax, with a softening point in the range from 82 ° to 88 ° C., an acid number from 78 to 88 and a saponification number from 120 to 135 (1), ester wax with a softening point from 76 ° to 82 ° C, an acid number of 15 to 20 and a saponification number of 125 to 155 (2) and acid wax with a softening point of 78 ° to 84 ° C and an acid number of 135 to 155 (3). Hydrogenated castor oil with a softening point of 86 ° to 88 ° C and an acid number of 2 can also be used (4). Further waxes that can be used, for example, can be found in the following table.
Figure imgb0001

Die erfindungsgemäßen Wachse setzen bei einem Zusatz von 1 % zum Tonerkonzentrat mit etwa 7 Gewichtsprozent Festanteil die spezifische elektrische Leitfähigkeit des hergestellten Flüssigentwicklers um mindestens 15 % herab. Die Erniedrigung der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit ist ein Maß für die Absenkung der Toneraufladung.The waxes according to the invention reduce the specific electrical conductivity of the liquid developer produced by at least 15% with an addition of 1% to the toner concentrate with a solid fraction of about 7% by weight. The reduction in the specific electrical conductivity is a measure of the reduction in the toner charge.

Die leitfähigkeitserniedrigende Wirkung eines Wachses kann auf folgende Weise bestimmt werden : Man rührt eine heiße Lösung von 2,5 g Wachs in 30 ml eines flüssigen aliphatischen Kohlenwasserstoffes, Siedebereich 170° bis 190 °C, ein in 250 g des in Vergleichsbeispiel 2 beschriebenen Tonerkonzentrates. Nach Stehenlassen über etwa 24 Stunden verdünnt man mit 2 des aliphatischen Kohlenwasserstoffes und mißt die spezifische elektrische Leitfähigkeit des so erhaltenen, gebrauchsfertigen Entwicklers in einer Gleichstrommeßzelle unter gleichen Bedingungen wie einen Flüssigentwickler ohne Wachszusatz. Tabelle 2 zeigt die mit erfindungsgemäßen Wachsen gewonnenen Werte.The conductivity-reducing effect of a wax can be determined in the following way: A hot solution of 2.5 g of wax in 30 ml of a liquid aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 ° to 190 ° C., is stirred into 250 g of the toner concentrate described in Comparative Example 2. After standing for about 24 hours, the mixture is diluted with 2 of the aliphatic hydrocarbon and the specific electrical conductivity of the ready-to-use developer thus obtained is measured in a DC measuring cell under the same conditions as a liquid developer without added wax. Table 2 shows the values obtained with waxes according to the invention.

(Siehe Tabelle 2 Seite 4 f.)(See table 2 page 4 f.)

Figure imgb0002
Figure imgb0002

Als Trägerflüssigkeiten eignen sich vor allem die bekannten, in Flüssigentwicklern verwendeten aliphatischen Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten zwischen 150° und 190 °C. Es sollen hier als nicht ausschließliche Beispiele Erdöl-Destillationsprodukte (Petroleum-Fraktionen) genannt werden, die im wesentlichen geruchlos, relativ billig und im Handel erhältlich sind. Diese Produkte stellen verschiedene Kohlenwasserstoffgemische mit etwa 8 bis 16 C-Atomen dar. Sie besitzen einen hohen elektrischen Widerstand von mehr als 109 Ohm x cm und eine niedrige Dielektrizitätskonstante, etwa von weniger als 3.Suitable carrier liquids are, in particular, the known aliphatic hydrocarbons used in liquid developers with boiling points between 150 ° and 190 ° C. It should be mentioned here as non-exclusive examples of petroleum distillation products (petroleum fractions) which are essentially odorless, relatively cheap and commercially available. These products represent various hydrocarbon mixtures with about 8 to 16 carbon atoms. They have a high electrical resistance of more than 10 9 ohm × cm and a low dielectric constant, about less than 3.

Die Entwicklerflüssigkeit muß hinreichend schnell verdampfbar sein, und zwar bei Verdampfungstemperaturen, die niedriger sind als die Temperatur, bei der das Kopierpapier verkohlt. Vorzugsweise ist die Entwicklerflüssigkeit frei von aromatischen Flüssigkeiten und anderen, übermäßig toxischen oder korrodierend wirkenden Bestandteilen. Die Entwicklerflüssigkeit hat ferner eine ausreichend kleine Viskosität, so daß ein schnelles Wandern der von den elektrostatisch aufgeladenen, zu entwickelnden Bildbereichen angezogenen Partikeln ermöglicht wird. Die Viskosität der Trägerflüssigkeit liegt bei Raumtemperatur zwischen etwa 0,5 und 2,5 mPa - s.The developer liquid must be vaporizable sufficiently quickly, namely at evaporation temperatures which are lower than the temperature at which the copy paper chars. The developer liquid is preferably free of aromatic liquids and other, excessively toxic or corrosive components. The developer liquid also has a sufficiently low viscosity that rapid migration of the particles attracted by the electrostatically charged image areas to be developed is made possible. The viscosity of the carrier liquid is between about 0.5 and 2.5 mPa.s at room temperature.

Die erfindungsgemäß verwendeten Pigmente sind bekannt. Zur Herstellung schwarzer Entwickler setzt man in der Regel synthetische Ruße ein. Zum Schönen des Farbtons können die Ruße zum Beispiel mit blauen Pigmenten vermischt werden.The pigments used according to the invention are known. Synthetic carbon blacks are generally used to produce black developers. To improve the color, the carbon blacks can be mixed with blue pigments, for example.

Prinzipiell können alle organischen und anorganischen Pigmente und Farbstoffe eingesetzt werden. Beispielsweise seien genannt : Ruß (C.I.Nr. 77 266), Ölblau (C.I.Nr. 61 555), Alkaliblau (C.I.Nr. 42 750), Phthalocyaninblau (C.I.Nr. 74 160), Phthalocyaningrün (C.I.Nr. 74 260 oder 42 040), Spirit Black (C.I.Nr. 50 415), Ölviolett (C.I.Nr. 60 725), Benzidingelb (C.I.Nr. 21 090 oder 21 100), Methylorange (C.I.Nr. 13 025), Brilliant Carmine (C.I.Nr. 15 850) oder Echtrot (C.I.Nr. 15 865).In principle, all organic and inorganic pigments and dyes can be used. Examples include: carbon black (CINr. 77 266), oil blue (CINr. 61 555), alkali blue (CINr. 42 750), phthalocyanine blue (CINr. 74 160), phthalocyanine green (CINr. 74 260 or 42 040 ), Spirit Black (CINr. 50 415), Oil Violet (CINr. 60 725), Benzidine Yellow (CINr. 21 090 or 21 100), Methyl Orange (CINr. 13 025), Brilliant Carmine (CINr. 15 850 ) or true red (CINr. 15 865).

Zur Erzeugung einer negativen Ladung auf den Pigmentteilchen verwendet man in aliphatischem Lösungsmittel lösliche N-Vinylpyrrolidon-haltige Polymerisate. Dabei handelt es sich um Copolymerisate aus einem die Löslichkeit bewirkenden Methacrylsäureester mit einem Alkylrest mit 6 oder mehr Kohlenstoffatomen und 15 bis 40 Gewichtsprozent N-Vinylpyrrolidon-2 oder um Pfropfpolymerisate, die man durch Aufpolymerisieren von 2,5 bis 10 Gewichtsprozent N-Vinylpyrrolidon-2 auf lösliche Homo-oder Copolymerisate von Methacrylsäureestern erhält. Es können aber auch andere bekannte negative Steuermittel eingesetzt werden, z. B. Phospholipoide wie Lecithin oder in Aliphaten lösliche Metallsalze von organischen Sulfonsäuren, etwa das Natriumsalz von Dioctylsulfobernsteinsäure. Auch die gleichzeitige Anwendung mehrerer Steuermittel ist möglich.To generate a negative charge on the pigment particles, polymers containing N-vinylpyrrolidone are used which are soluble in aliphatic solvent. These are copolymers of a solubilizing methacrylic acid ester with an alkyl radical having 6 or more carbon atoms and 15 to 40 percent by weight of N-vinylpyrrolidone-2 or graft polymers that are obtained by polymerizing 2.5 to 10 percent by weight of N-vinylpyrrolidone-2 on soluble homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters. However, other known negative control means can also be used, e.g. B. phospholipoids such as lecithin or metal salts of organic sulfonic acids soluble in aliphates, such as the sodium salt of dioctylsulfosuccinic acid. The same time It is possible to use several tax funds.

Durch die nicht unbedingt erforderlichen Zusätze lassen sich verschiedene Tonereigenschaften beeinflussen, z. B. Aufladungshöhe, Sedimentationsverhalten, Lebensdauer, Redispergierbarkeit von Agglomeraten, Übertragungsfähigkeit und Wischfestigkeit auf dem Kopierpapier.Various additives can be influenced by the additives that are not absolutely necessary, e.g. B. charge level, sedimentation behavior, service life, redispersibility of agglomerates, transferability and smudge resistance on the copy paper.

Als übliche Zusätze kommen fallweise in Frage

  • a. halogenhaltige Wachse, z. B. Chlorparaffin mit einem Gehalt von 70 % Chlor,
  • b. in der Trägerflüssigkeit lösliche Polymerisate wie Styrolbutadien-Copolymerisat, Polyvinylalkylether, Polyisobutylene, Polyvinylstearat und Polyacrylate bzw. Polymethacrylate mit höherem Alkoholrest,
  • c. in der Trägerflüssigkeit lösliche Harze wie Kohlenwasserstoffharze und Polyterpenharze,
  • d. Weichmacher, z. B. Dialkylphthalate.
Occasional additions can be considered as usual additives
  • a. halogen-containing waxes, e.g. B. chlorinated paraffin containing 70% chlorine,
  • b. polymers soluble in the carrier liquid such as styrene-butadiene copolymer, polyvinyl alkyl ether, polyisobutylene, polyvinyl stearate and polyacrylates or polymethacrylates with a higher alcohol residue,
  • c. resins soluble in the carrier liquid, such as hydrocarbon resins and polyterpene resins,
  • d. Plasticizers, e.g. B. dialkyl phthalates.

Der.Gehatt des Flüssigentwicklers an den erfindungsgemäß zuzusetzenden Wachsen kann in weiten Grenzen schwanken. Vorzugsweise verwendet man auf ein Gewichtsteil Pigment 0,1 bis 1,5 Gewichtsteile, insbesondere 0,3 bis 0,8 Gewichtsteile Wachs.Der.Gatt the liquid developer on the waxes to be added according to the invention can vary within wide limits. 0.1 to 1.5 parts by weight, in particular 0.3 to 0.8 parts by weight, of wax are preferably used per part by weight of pigment.

Das Gewichtsverhältnis Polymerisat zu Färbemittel ist nicht besonders kritisch. Bezogen auf 1 Gewichtsteil Färbemittel, d. h. Pigment bzw. Farbstoff, werden im allgemeinen 0,2 bis 3 Gewichtsteile Polymerisat verwendet.The weight ratio of polymer to colorant is not particularly critical. Based on 1 part by weight of colorant, i.e. H. Pigment or dye, 0.2 to 3 parts by weight of polymer are generally used.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung des Flüssigentwicklers.The invention also relates to a method for producing the liquid developer.

Bei Herstellung des Flüssigentwicklers ist darauf zu achten, daß das erfindungsgemäße Wachs in irgendeiner Stufe des Herstellungsverfahrens durch Erwärmen in der Trägerflüssigkeit in Lösung gebracht wird. Beim Abkühlen flockt es dann feinteilig bzw. mikrokristallin aus in einer Größenordnung von etwa 0,1 bis einige 10 f.Lm.When producing the liquid developer, care must be taken that the wax according to the invention is brought into solution in some stage of the production process by heating in the carrier liquid. When it cools down, it then flocculates in fine particles or microcrystalline on the order of about 0.1 to a few 10 f.lm.

Um die Herstellung nicht mit einem zusätzlichen Arbeitsgang zu belasten, setzt man im allgemeinen das Wachs schon dem Rohstoffteig zu. Man kann dazu Wachspulver verwenden oder eine durch Lösen des Wachses in heißer Trägerflüssigkeit und Abkühlen der Lösung hergestellte Wachsdispersion. Während der Vermahlung des Rohstoffteiges muß das Mahlgut so hoch erwärmt werden, daß das Wachs in Lösung ist.In order not to burden the production with an additional work step, the wax is generally added to the raw material dough. You can use wax powder or a wax dispersion made by dissolving the wax in hot carrier liquid and cooling the solution. During the grinding of the raw material dough, the ground material has to be heated so high that the wax is in solution.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Flüssigentwicklers mit negativ geladenen Tonerteilchen für die Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder aus einer Trägerflüssigkeit hohen elektrischen Widerstandes und niedriger Dielektrizitätskonstante, Pigment bzw. Farbstoff, N-Vinylpyrrolidon-haltigem Polymerisat, wachsartiger Substanz und üblichen Zusätzen besteht aus dem Anteigen des Pigments bzw. Farbstoffs mit dem N-Vinylpyrrolidon-haltigen Polymerisat und den übrigen Zusätzen mit der Trägerflüssigkeit, dem Vermahlen des Rohstoffteiges bei Temperaturen im Bereich von 20° bis 100 °C, dem Verdünnen des gebildeten Mahlguts mit Trägerflüssigkeit, in der N-Vinylpyrrolidon-haltiges Polymerisat gelöst sein kann, unter Herstellung eines Tonerkonzentrates und dem Auffüllen desselben mit der 5- bis 20-fachen Menge an Trägerflüssigkeit, und es ist dadurch gekennzeichnet, daß man wahlweise dem Rohstoffteig, dem Mahlgut oder dem Tonerkonzentrat mindestens ein in der Trägerflüssigkeit mit ansteigender Temperatur leicht-, bei Zimmertemperatur jedoch schwerlösliches, die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Flüssigentwicklers erniedrigendes Wachs, ausgewählt aus auf Basis von Montanwachs hergestelltem Säure- bzw. Esterwachs oder aus einem wachsartigen Stoff wie hydriertes Ricinusöl oder Polyoctadecen, mit einem Erweichungspunkt im Bereich von 50° bis 120 °C und einer Säurezahl von Null bis etwa 200 zuführt. Vorzugsweise führt man das Wachs dem Rohstoffteig in feinverteilter fester Form oder dispergiert in der Trägerflüssigkeit zu.The inventive method for producing a liquid developer with negatively charged toner particles for the development of electrostatic charge images from a carrier liquid of high electrical resistance and low dielectric constant, pigment or dye, polymer containing N-vinylpyrrolidone, wax-like substance and conventional additives consists of the pasting of the pigment or Dye with the N-vinylpyrrolidone-containing polymer and the other additives with the carrier liquid, grinding the raw material dough at temperatures in the range from 20 ° to 100 ° C, diluting the ground material with carrier liquid, in the N-vinylpyrrolidone-containing polymer can be solved, producing a toner concentrate and filling the same with 5 to 20 times the amount of carrier liquid, and it is characterized in that one optionally the raw material dough, the regrind or the toner concentrate at least one in the carrier liquid mi t Rising temperature slightly wax, but sparingly soluble at room temperature, which lowers the specific electrical conductivity of the liquid developer, selected from acid wax or ester wax based on montan wax or from a wax-like substance such as hydrogenated castor oil or polyoctadecene, with a softening point in the range of 50 ° to 120 ° C and an acid number from zero to about 200 supplies. The wax is preferably fed to the raw material dough in finely divided solid form or dispersed in the carrier liquid.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung des Flüssigentwicklers ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Wachs in Form einer heißen Lösung in der Trägerflüssigkeit unter heftigem Rührem dem Tonerkonzentrat zugibt.Another process for producing the liquid developer is characterized in that the wax is added to the toner concentrate in the form of a hot solution in the carrier liquid with vigorous stirring.

Zur Dispergierung des Rohstoffteiges eignen sich Dreiwalzenstühle, Attritoren, Kugelmühlen, Rührwerkskugelmühlen und dgl. Das Verdünnen des Mahlgutes führt man mit Propellerrührern, Intensivrührern oder Labor-Dissolvern durch.Three-roll mills, attritors, ball mills, agitator ball mills and the like are suitable for dispersing the raw material dough. The ground material is diluted with propeller stirrers, intensive stirrers or laboratory dissolvers.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher beschrieben, ohne sie hierauf zu beschränken.The invention is described in more detail with reference to the following examples, without being restricted thereto.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1 a. Herstellung des Tonerkonzentrates (analog der Lehre der DE-OS 30 11 193)a. Production of the toner concentrate (analogous to the teaching of DE-OS 30 11 193)

  • 60 Ruß60 soot
  • 18 g Kupferphthalocyanin18 g copper phthalocyanine
  • 24 g pulverförmiges Polyethylenwachs mit einem mittleren Molekulargewicht von 1 500 wurden angeteigt mit24 g of powdered polyethylene wax with an average molecular weight of 1,500 were pasted with
  • 200 g einer handelsüblichen 20-%igen Lösung eines Pfropfpolymerisats, das durch Aufpfropfen von 4 Gewichtsteilen N-Vinylpyrrolidon-2 auf 96 Gewichtsteile des in einem aliphatischen Kohlenwasserstoff, Siedebereich 170° bis 190 °C, gelösten Copolymerisates Dodecylmethacrylat/Methylmethacrylat (76 : 20) mit einem mittleren Molekulargewicht von ca. 450 000 gewonnen wurde und200 g of a commercially available 20% solution of a graft polymer, which by grafting 4 parts by weight of N-vinylpyrrolidone-2 to 96 parts by weight of the copolymer dodecyl methacrylate / methyl methacrylate (76:20) dissolved in an aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 ° to 190 ° C., with an average molecular weight of approx. 450,000, and
  • 420 g des aliphatischen Kohlenwasserstoffs, Siedebereich 170° bis 190 °C.420 g of the aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 ° to 190 ° C.

Man vermahlte den Rohstoffteig 3 Stunden lang bei 80 °C in. einer Rührwerkskugelmühle und verdünnte mit einem Gemisch aus

  • 200 g der obengenannten 20-%igen Pfropfpolymerisatlösung und
  • 1 900 g des obengenannten Kohlenwasserstoffs.
The raw material dough was ground in a stirred ball mill at 80 ° C. for 3 hours and diluted with a mixture
  • 200 g of the above 20% graft polymer solution and
  • 1 900 g of the above hydrocarbon.

b. Herstellung des Flüssigentwicklersb. Manufacture of the liquid developer

Man verdünnte das unter a) hergestellte Tonerkonzentrat mit ca. der neunfachen Menge eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs, Siedebereich 160° bis 180 °C, und erhielt einen gut kopierenden, langlebigen Flüssigentwickler mit negativ geladenen Tonerteilchen. Die Kopien zeigten aber inhomogen gefärbte Volltonflächen.The toner concentrate prepared under a) was diluted with about nine times the amount of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 160 ° to 180 ° C., and a well copying, long-lasting liquid developer with negatively charged toner particles was obtained. However, the copies showed inhomogeneously colored solid areas.

Beispiele 1 bis 4Examples 1 to 4

Es wurden jeweils 10 g Wachs (wie in der Tabelle 3 angegeben) in 150 g aliphatischem Kohlenwasserstoff, Siedebereich 170° bis 190 °C, bei Temperaturen von 50° bis 80 °C gelöst. Anschließend wurd die warme Lösung unter starkem Rühren mittels eines Labor-Dissolvers langsam in 500 g des nach dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Tonerkonzentrates gebracht. Anschließend wurde 21/2 Minuten mit einem Intensivmischer nachgerührt.In each case, 10 g of wax (as indicated in Table 3) were dissolved in 150 g of aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 ° to 190 ° C, at temperatures from 50 ° to 80 ° C. The warm solution was then slowly added to 500 g of the toner concentrate prepared according to Comparative Example 1 with vigorous stirring using a laboratory dissolver. The mixture was then stirred with an intensive mixer for 21/2 minutes.

Durch Verdünnen mit der ca. neunfachen Menge eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs, Siedebereich 160° bis 180 °C, erhielt man gebrauchsfertige Flüssigentwickler. Die damit in einem gebräuchlichen Kopiergerät erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt.

Figure imgb0003
Ready-to-use liquid developers were obtained by dilution with about nine times the amount of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 160 ° to 180 ° C. The results obtained in a conventional copier are summarized in Table 3.
Figure imgb0003

Beispiel 5Example 5

30 g Esterwachs, Erweichungspunkt 82° bis 88 °C, und 4 g Chlorparaffin (70 % Chlor-Anteil) wurden in 420 g eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs, Siedebereich 170° bis 180 °C, und 200 g der im Vergleichsbeispiel 1 erwähnten N-Vinylpyrrolidon-Copolymerisat-Lösung warm gelöst, die Lösung dann abgekühlt. In die resultierende Wachsdispersion wurden 60 g Ruß und 18 g Kupferphthalocyanin eingetragen. Der Rohstoffteig wurde, wie im Vergleichsbeispiel 1 angegeben, vermahlen und anschließend mit 300 g der angegebenen Copolymerisatlösung und 1 900 g des aliphatischen Kohlenwasserstoffs zum Tonerkonzentrat verdünnt.30 g of ester wax, softening point 82 ° to 88 ° C, and 4 g of chlorinated paraffin (70% chlorine content) were in 420 g of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 ° to 180 ° C, and 200 g of the N-vinylpyrrolidone mentioned in Comparative Example 1 -Copolymer solution dissolved warm, the solution then cooled. 60 g of carbon black and 18 g of copper phthalocyanine were introduced into the resulting wax dispersion. The raw material dough was, as stated in Comparative Example 1, ground and then with 300 g of the specified copolymer solution and 1 900 g of the aliphatic Hydrocarbon diluted to the toner concentrate.

Der durch Verdünnen mit der siebenfachen Menge eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs, Siedebereich 160° bis 180 °C, hergestellte, gebrauchsfertige Flüssigentwickler lieferte in einem handelsüblichen Kopiergerät kontrastreiche Kopien mit ausgezeichneten homogenen Volltonflächen.The ready-to-use liquid developer, produced by dilution with seven times the amount of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 160 ° to 180 ° C., delivered high-contrast copies with excellent homogeneous full-tone areas in a commercially available copier.

Auch bei Verwendung eines für Trockenentwicklung geeigneten Papieres, das normalerweise nicht für Flüssigtoner-Entwicklung eingesetzt werden kann, erhielt man gute Kopien.Good copies were also obtained using a paper suitable for dry development, which normally cannot be used for liquid toner development.

Beispiel 6Example 6

Beispiel 5 wurde wiederholt unter Verwendung eines Säurewachses, Erweichungspunkt 78 bis 84 °C, Säurezahl 135 bis 155.Example 5 was repeated using an acid wax, softening point 78 to 84 ° C, acid number 135 to 155.

Das gebildete Tonerkonzentrat wurde mit einem Intensivmischer nachgerührt.The toner concentrate formed was stirred with an intensive mixer.

Bei Prüfung in einem Kopiergerät resultierten ähnlich gute Kopien wie in Beispiel 5.When tested in a copier, the results were as good as in Example 5.

Beispiel 7Example 7

Beispiel 5 wurde wiederholt unter Verwendung eines Polyoctadecens mit einer Schmelzviskosität (140 °C) von 605 mPa·s.Example 5 was repeated using a polyoctadecene with a melt viscosity (140 ° C) of 605 mPa · s.

Der Toner lieferte in einem handelsüblichen Kopiergerät Kopien mit hervorragenden Volltonflächen, auch bei Einsatz rauher Kopierpapiere.In a commercially available copier, the toner delivered copies with excellent full-tone areas, even when using rough copy papers.

Beispiel 8Example 8

Ein Rohstoffteig aus

  • 60 g Ruß
  • 20 g Kupferphthalocyanin
  • 50 g Esterwachs, Erweichungspunkt 82° bis 88 °C, Säurezahl 78 bis 88,
  • 4 g Chlorparaffin
  • 200 g Pfropfpolymerisatlösung nach Vergleichsbeispiel 1
  • 420 g eines aliphatischen Kohlenwasserstoffes, Siedebereich 170° bis 190 °C,

wurde nach den Angaben im Vergleichsbeispiel 1 vermahlen. Das durch Verdünnen mit 300 g Pfropfpolymerisatlösung und 1 900 g des Kohlenwasserstoffes gewonnene Tonerkonzentrat wurde mit einem Intensivmischer nachgerührt.A raw material dough
  • 60 g of carbon black
  • 20 g copper phthalocyanine
  • 50 g ester wax, softening point 82 ° to 88 ° C, acid number 78 to 88,
  • 4 g chlorine paraffin
  • 200 g of graft polymer solution according to Comparative Example 1
  • 420 g of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 ° to 190 ° C,

was ground according to the information in Comparative Example 1. The toner concentrate obtained by dilution with 300 g of graft polymer solution and 1 900 g of the hydrocarbon was stirred in with an intensive mixer.

Ein für übliche Kopiergeräte geeigneter Flüssigentwickler wurde durch Verdünnen mit der 6,5-fachen Menge des aliphatischen Kohlenwasserstoffes hergestellt und anschließend der Prüfung unterworfen. Es wurden Kopien mit sehr guten Volltonflächen erhalten.A liquid developer suitable for conventional copying machines was prepared by diluting with 6.5 times the amount of the aliphatic hydrocarbon and then subjected to the test. Copies with very good solid areas were obtained.

Beispiel 9Example 9

Beispiel 8 wurde wiederholt mit folgendem Rohstoffteig :

  • 60 g Ruß
  • 24 g Kupferphthalocyanin
  • 30 g Esterwachs wie in Beispiel 8
  • 10 g Polyethylenwachs (E.P. 103° bis 107 °C)
  • 4 g Chlorparaffin
  • 200 g Copolymerisatlösung nach Vergleichsbeispiel 1
  • 420 g eines aliphatischen Kohlenwasserstoffes, Siedebereich 1700 bis 190 °C.
Example 8 was repeated with the following raw material dough:
  • 60 g of carbon black
  • 24 g copper phthalocyanine
  • 30 g of ester wax as in Example 8
  • 10 g polyethylene wax (EP 103 ° to 107 ° C)
  • 4 g chlorine paraffin
  • 200 g copolymer solution according to Comparative Example 1
  • 420 g of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 0 to 190 ° C.

Nach entsprechendem Verdünnen, wie in Beispiel 8, wurde ein Flüssigentwickler erhalten, der in einem üblichen Kopiergerät verwendet wurde. Die resultierenden Kopien zeigten ausgezeichnete homogene Bildflächen.After appropriate dilution as in Example 8, a liquid developer was obtained which was used in a conventional copying machine. The resulting copies showed excellent homogeneous image areas.

Beispiel 10Example 10

Ein Rohstoffteig aus

  • 60 g Ruß
  • 18 g Kupferphthalocyanin
  • 40 g Polyoctadecen, Schmelzviskosität (140 °C) von 960 mPa · s.
  • 200 g Copolymerisatlösung nach Vergleichsbeispiel 1
  • 420 g aliphatischem Kohlenwasserstoff, Siedebereich 170 bis 190 °C

wurde entsprechend den Angaben von Vergleichsbeispiel 1 vermahlen.A raw material dough
  • 60 g of carbon black
  • 18 g copper phthalocyanine
  • 40 g polyoctadecene, melt viscosity (140 ° C) of 960 mPa · s.
  • 200 g copolymer solution according to Comparative Example 1
  • 420 g aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 to 190 ° C

was ground in accordance with the information from comparative example 1.

750 g des Mahlgutes wurden unter starkem Rühren mittels eines Labor-Dissolvers mit einer Mischung aus 600 g aliphatischem Kohlenwasserstoff, Siedebereich 160 bis 180 °C, und 210 g der im Vergleichsbeispiel 1 genannten Copolymerisatlösung verdünnt.750 g of the ground material were diluted with vigorous stirring using a laboratory dissolver with a mixture of 600 g of aliphatic hydrocarbon, boiling range 160 to 180 ° C., and 210 g of the copolymer solution mentioned in Comparative Example 1.

Das resultierende Tonerkonzentrat wurde mit der 6-fachen Menge an aliphatischem Kohlenwasserstoff, Siedebereich 160 bis 180 °C, zu einem gebrauchsfertigen Flüssigentwickler gemischt. In einem handelsüblichen Kopiergerät ließen sich damit Kopien ausgezeichneter Qualität gewinnen, selbst bei Verwendung von Trockentoner-Kopierpapier.The resulting toner concentrate was mixed with 6 times the amount of aliphatic hydrocarbon, boiling range 160 to 180 ° C, to a ready-to-use liquid developer. In a commercial copier, copies of excellent quality could be obtained, even when using dry toner copy paper.

Beispiele 11 bis 20Examples 11 to 20

Ein Rohstoffteig aus

  • 60 g Ruß
  • 18 g Kupferphthalocyanin
  • 8 g Chlorparaffin
  • 200 g Copolymerisatlösung nach Vergleichsbeispiel 1
  • 420 g eines aliphatischen Kohlenwasserstoffes, Siedebereich 170° bis 190 °C,

wurde, wie im Vergleichsbeispiel 1 angegeben, vermahlen. Je 140 g des Mahlgutes wurden verdünnt mit einem Gemisch aus 72 g Copolymerisatlösung nach Vergleichsbeispiel 1 und 350 g eines aliphatischen Kohlenwasserstoffes, Siedebereich 170° bis 190 °C, und dann unter starkem Rühren mittels eines Labor-Dissolvers versetzt mit einer heißen Lösung von jeweils 8 g Wachs (wie in Tabelle 4 angegeben) in 75 g des aliphatischen Kohlenwasserstoffes.A raw material dough
  • 60 g of carbon black
  • 18 g copper phthalocyanine
  • 8 g chlorine paraffin
  • 200 g copolymer solution according to Comparative Example 1
  • 420 g of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 ° to 190 ° C,

was ground as indicated in Comparative Example 1. 140 g of the millbase were diluted with a mixture of 72 g of copolymer solution according to Comparative Example 1 and 350 g of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 ° to 190 ° C, and then, with vigorous stirring using a laboratory dissolver, a hot solution of 8 was added g wax (as indicated in Table 4) in 75 g of the aliphatic hydrocarbon.

Die durch Verdünnen mit der 8-fachen Menge an Kohlenwasserstoff, Siedebereich 160° bis 180 °C, gewonnenen Flüssigentwickler lieferten nachstehendes Ergebnis :

Figure imgb0004
The liquid developers obtained by dilution with 8 times the amount of hydrocarbon, boiling range 160 ° to 180 ° C, gave the following result:
Figure imgb0004

Ein Rohstoffteig aus

  • 60 g Ruß
  • 18 g Kupferphthalocyanin
  • 200 g der in Beispiel 1 genannten Pfropfpolymerisatlösung und
  • 420 g eines aliphatischen Kohlenwasserstoffes, Siedebereich 170° bis 190 °C

wurde nach den Angaben in Vergleichsbeispiel 1 vermahlen.A raw material dough
  • 60 g of carbon black
  • 18 g copper phthalocyanine
  • 200 g of the graft polymer solution mentioned in Example 1 and
  • 420 g of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 ° to 190 ° C

was ground according to the information in Comparative Example 1.

Das Mahlgut wurde mit einer Mischung aus

  • 380 g der obengenannten Pfropfpolymerisatlösung und
  • 1 660 g des aliphatischen Kohlenwasserstoffes

zum Tonerkonzentrat verdünnt.The grist was made with a mixture
  • 380 g of the above graft polymer solution and
  • 1,660 g of the aliphatic hydrocarbon

diluted to toner concentrate.

Durch Verdünnung mit der 7-fachen Menge eines aliphatischen Kohlenwasserstoffes, Siedebereich 160° bis 180 °C, erhielt man einen Flüssigentwickler, der Kopien mit inhomogen gefärbten Volltonflächen lieferte.Dilution with 7 times the amount of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 160 ° to 180 ° C., gave a liquid developer which gave copies with inhomogeneously colored full-tone areas.

Beispiele 21 bis 32Examples 21 to 32

In 230 g des nach Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Tonerkonzentrates ließ man unter heftigem Rühren mit einem Labordissolver eine Lösung von 2,5 g Wachs in 22,5 g heißem aliphatischen Kohlenwasserstoff, Siedebereich 170° bis 190 °C, in dünnem Strahl einlaufen. Es wurde 5 Minuten lang intensiv nachgerührt.A solution of 2.5 g of wax in 22.5 g of hot aliphatic hydrocarbon, boiling range 170 ° to 190 ° C., was run in a thin jet into 230 g of the toner concentrate prepared according to Comparative Example 2 with vigorous stirring using a laboratory dissolver. The mixture was stirred intensively for 5 minutes.

Durch Verdünnen mit der 7-fachen Menge eines aliphatischen Kohlenwasserstoffes, Siedebereich 160° bis 180 °C, wurden gebrauchsfertige Flüssigentwickler erhalten. Bei Prüfung der Flüssigentwickler in einem handelsüblichen Kopiergerät wurden die in Tabelle 5 angegebenen Ergebnisse erzielt.

Figure imgb0005
Figure imgb0006
Ready-to-use liquid developers were obtained by dilution with 7 times the amount of an aliphatic hydrocarbon, boiling range 160 ° to 180 ° C. When the liquid developers were tested in a commercial copier, the results given in Table 5 were achieved.
Figure imgb0005
Figure imgb0006

Claims (15)

1. Liquid developer containing negatively charged toner particles for developing electrostatic charge images, which comprises a carrier liquid of high electric resistivity and low dielectric constant, a pigment or dye, an N-vinylpyrrolidone-containing polymer, a waxy substance and conventional admixtures, characterized in that said liquid developer contains at least one wax, which is easily soluble in the carrier liquid at rising temperatures, but difficulty soluble at room temperature, which reduces the specific electric conductivity of the liquid developer and which has a softening point within a range of 50 to 120 °C and an acid number of 0 to about 200, said wax being selected from acid wax or ester wax prepared on a basis of montan wax or from a waxy substance, such as hydrogenated castor oil or polyoctadecene.
2. Liquid developer as claimed in Claim 1, wherein the wax reduces the specific electric conductivity of said liquid developer by at least 15 percent, when 1 percent by weight of wax is added to the toner concentrate having a solids content of about 7 percent by weight.
3. Liquid developer as claimed in Claim 1, wherein the wax has a softening point within a range of 60 to 90 °C.
4. Liquid developer as claimed in Claim 1, wherein the wax has an acid number of 0 to 160.
5. Liquid developer as claimed in Claim 1, wherein the wax has an acid number of 10 to 160.
6. Liquid developer as claimed in Claim 1, wherein between 0.1 and 1.5 parts by weight of wax are contained per 1 part by weight of pigment or dye.
7. Liquid developer as claimed in Claims 1 to 6, wherein the wax is an ester wax which is derived from montan wax and has a softening point within a range of 82 to 88 °C, an acid number of 78 to 88, and a saponification number of 120 to 135.
8. Liquid developer as claimed in Claims 1 to 6, wherein the wax is an ester wax which is derived from montan wax and has a softening point within a range of 76 to 82 °C, an acid number of 15 to 20, and a saponification number of 125 to 155.
9. Liquid developer as claimed in Claims 1 to 6, wherein the wax is an ester wax which is derived from montan wax and has a softening point within a range of 78 to 86 °C, an acid number of 15 to 30 and a saponification number of 130 to 150.
10. Liquid developer as claimed in Claims 1 to 6, wherein the wax is an acid wax which is derived from montan wax and has a softening point within a range of 78 to 84 °C and an acid number of 135 to 155.
11. Liquid developer as claimed in Claims 1 to 6, wherein the wax is a hydrogenated castor oil which has a softening point of 86 to 88 °C and an acid number of 2.
12. Liquid developer as claimed in Claims 1 to 4 and 6, wherein the wax is a polyoctadecene which has a softening point of about 70 °C and an acid number of 0.
13. Process for the preparation of a liquid developer containing negatively charged toner particles for developing electrostatic charge images, from a carrier liquid of high electric resistivity and low dielectric constant, a pigment or dye, an N-vinylpyrrolidone-containing polymer, a waxy substance and conventional admixtures, by forming a paste of the pigment or dye, the N-vinylpyrrolidone-containing polymer and the other additives in the carrier liquid, grinding the paste of raw material at temperatures of 20 to 100 °C, diluting the ground material with the carrier liquid in which N-vinylpyrrolidone-containing polymer may be dissolved whereby a toner concentrate is obtained, and filling up said toner concentrate with 5 to 20 times its quantity of carrier liquid, said process being characterized in that at least one wax, which is easily soluble in the carrier liquid at increasing temperatures, but difficulty soluble at room temperature, which reduces the specific electric conductivity of the liquid developer, and which has a softening point within a range of 50 to 120 °C and an acid number of 0 to about 200, is added either to the paste of raw material, to the ground material or to the toner concentrate, said wax being selected from acid wax or ester wax prepared on a basis of montan wax or from a waxy substance, such as hydrogenated castor oil or polyoctadecene.
14. Process as claimed in Claim 13, wherein the wax is added to the paste of raw material in the form of finely divided solid particles or dispersed in the carrier liquid.
15. Process as claimed in Claim 13, wherein the wax, in the form of a very hot solution in carrier liquid, is stirred into the toner concentrate.
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