EP1598707A1 - Toner mit Pulverrundkorn und Verfahren - Google Patents

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EP1598707A1
EP1598707A1 EP05010089A EP05010089A EP1598707A1 EP 1598707 A1 EP1598707 A1 EP 1598707A1 EP 05010089 A EP05010089 A EP 05010089A EP 05010089 A EP05010089 A EP 05010089A EP 1598707 A1 EP1598707 A1 EP 1598707A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
toner powder
powder according
pigment
metallocene
toner
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05010089A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Di. Bayer
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.)
Clariant Produkte Deutschland GmbH
Original Assignee
Clariant Produkte Deutschland GmbH
Clariant GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Clariant Produkte Deutschland GmbH, Clariant GmbH filed Critical Clariant Produkte Deutschland GmbH
Publication of EP1598707A1 publication Critical patent/EP1598707A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G03G9/08775—Natural macromolecular compounds or derivatives thereof
    • G03G9/08782—Waxes

Definitions

  • the present invention relates to a toner powder, a method for the same Production and its use.
  • toner powdered print media
  • Electrophotographic processes transferred to the documents to be printed and then - usually thermally - fixed.
  • the stated toners are usually made of a resin component, a colorant, usually a pigment and functional additives, which the Support processing, built.
  • CPT called chemically produced toner
  • round particles are obtained which subsequently first from the liquid polymerization medium by filtration and drying be separated and then classified into the desired grain size.
  • the present invention therefore relates to a toner powder which is characterized characterized in that the powder particles have a round shape.
  • the particle diameter of the powder particles is preferably 1 to 50 ⁇ m, preferably 5 to 20 microns and more preferably 8 to 15 microns.
  • the toner powder contains at least one metallocene wax.
  • the toner powder contains at least one metallocene wax and at least a pigment.
  • the toner powder contains at least one metallocene wax, at least one pigment and at least one additive.
  • the additive is a charge control agent.
  • the metallocene waxes are polyolefin waxes, preferably to homopolymers of ethylene or propylene or copolymers of Ethylene or propylene with each other or with one or more 1-olefins with 4 to 50, preferably with 4 to 20 C atoms.
  • the metallocene waxes are polyolefin waxes having a dropping point between 90 and 160 ° C, preferably between 100 and 155 ° C, a melt viscosity at 140 ° C between 10 and 10,000 mPa.s, preferably between 50 and 5000 mPa.s and a Density at 20 ° C between 0.89 and 0.96 cm 3 / g, preferably between 0.91 and 0.94 cm 3 / g.
  • the metallocene waxes are polar modified.
  • the invention also relates to a process for the preparation of the invention Toner powder, which is characterized in that a metallocene wax melts and then using a thermal spray method above the Melting point of the metallocene wax first atomized to droplets and then in a cooling gas atmosphere to solidify to round particles
  • the gas of the cooling gas atmosphere is air, Nitrogen or mixtures thereof.
  • the thus obtained round particles are preferably introduced by a Classified fractionation process.
  • the upper and lower grain fractions of the classified powder are preferred again melted and returned to the process.
  • the invention also relates to the use of the toner powder according to the invention for the production of printed matter.
  • the invention also relates to the use of the toner powder according to the invention in or for digital printing.
  • the invention also relates to the use of the toner powder according to the invention in or for photocopiers and printing presses.
  • the present invention thus relates to the use of a polyolefin which a dropping point between 40 and 160 ° C, a melt viscosity of 2 to 20,000 mPa.s, and having a needle penetration number of 1 to 50.
  • the dropping point is according to DIN 51801, Edition 1980-12, the melt viscosity after DIN 53018-1 and -2, Issue 1976-03 and the needle penetration number after DIN 51579, issue 1965-05 determined.
  • polyolefin waxes are homopolymers of ethylene or propylene or Copolymers of ethylene or propylene with each other or with one or several 1-olefins in question.
  • 1-olefins are linear or branched olefins with 4-18 C-atoms, preferably 4-6 C-atoms used. Examples are 1-butene, 1-hexene, 1-octene or 1-octadecene, furthermore styrene.
  • Preferred are Copolymers of ethylene with propene or 1-butene. The copolymers are too 70-99.9, preferably to 80-99 wt .-% of ethylene.
  • Metallocene catalysts for the preparation of the polyolefin waxes are chiral or nonchiral transition metal compounds of the formula M 1 L x .
  • the transition metal compound M 1 L x contains at least one metal central atom M 1 , to which at least one ⁇ ligand, for example a cyclopentadienyl ligand, is bound.
  • substituents such as halogen, alkyl, alkoxy or aryl groups may be bonded to the central metal atom M 1 .
  • M 1 is preferably an element of III., IV., V. or VI.
  • Cyclopentadienyl ligand is understood as meaning unsubstituted cyclopentadienyl radicals and substituted cyclopentadienyl radicals, such as methylcyclopentadienyl, indenyl, 2-methylindenyl, 2-methyl-4-phenylindenyl, tetrahydroindenyl or octahydrofluorenyl radicals.
  • the ⁇ ligands may be bridged or unbridged, with single and multiple bridging - including ring systems - are possible.
  • the term metallocene also includes compounds having more than one metallocene fragment, so-called polynuclear metallocenes. These can have any substitution patterns and bridging variants.
  • the individual metallocene fragments of such polynuclear metallocenes may be both the same and different. Examples of such polynuclear metallocenes are described, for example, in EP-A-0 632 063.
  • polar modified metallocene waxes are also suitable.
  • the polar Modification of these polyolefin waxes can be achieved by oxidation with oxygen or oxygen-containing gases below or above the melting point.
  • the wax is in the molten state at temperatures between the melting point of the wax and 200 ° C by introducing Oxygen or oxygen-containing gases, preferably air, oxidized.
  • Oxidation modified waxes have acid numbers between 0.1 and 100, preferably 1 and 30 mg KOH / g, melt viscosities, measured at 170 ° C, from 5 to 10000 mPa.s, preferably 20 to 5000 mPa.s and softening points of 80 to 160 ° C on.
  • oxidates such as by their esterification with mono- or polyhydric aliphatic or aromatic Alcohols, e.g. Ethanol, propanols, butanols, ethanediol, butanediols, glycerol, Trimethylolpropane, pentaerythritol or benzyl alcohol can be produced.
  • Ethanol propanols, butanols, ethanediol, butanediols, glycerol, Trimethylolpropane, pentaerythritol or benzyl alcohol
  • further derivatization is such Ester, for example, by esterification with acid components such as acrylic acid or Methacrylic acid possible.
  • polar modification is the implementation of the Polyolefin wax with ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids or their derivatives, optionally in the presence of a radical initiator.
  • ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids may be mentioned acrylic acid, methacrylic acid, Crotonic acid and maleic acid.
  • derivatives of ⁇ , ⁇ -unsaturated Carboxylic acids are their esters or amides or anhydrides, e.g. Acrylic acid alkyl esters, acrylic acid amides, maleic acid diesters or diesters, Maleic anhydride or amides of maleic acid, e.g. Maleimide or N-alkyl substituted Called maleinimides.
  • maleic acid and its derivatives especially preferred is maleic anhydride.
  • the ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids or their Derivatives come in an amount, based on polyolefin wax, from 0.1-20% by weight. The preparation of such radically generated polar Reaction products are described for example in EP 0941257.
  • melt viscosities measured at 170 ° C, of 5 to 10,000 mPa.s, preferably 10 to 5000 mPa.s, saponification numbers of 0.1 to 100 mg KOH / g, preferably 2 to 80 mg KOH / g and softening points of 80 to 160 ° C, preferably 100 to 155 ° C on.
  • wax products by Free radical conversion of polyolefin waxes with styrene in an amount of 0.1 - 30 wt .-%, based on the polyolefin wax used were prepared.
  • the powder according to the invention may contain at least one further wax.
  • These are preferably polyolefins, with Ziegler catalysts were made to natural waxes such as candelilla waxes, or beeswax Carnauba Waxes, or around montan waxes and their derivatives, Fischer-Tropsch Synthesized waxes, whether or not in polar modified form Polysiloxane-modified alkyls.
  • the powder of the invention may further contain resins which are natural Origin or synthetically produced.
  • Resins as they are in According to the invention can be contained powder, are hydrocarbon resins Base of abietic acid or based on cumarone-indene.
  • Synthetic resins are based on ethylene-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylate, polyester or Constructed polysiloxanes.
  • the usable resins of the invention have a softening point of 30 - 150 ° C.
  • pigments in the context of the present invention Inclusion pigments as used for ceramic paints.
  • Suitable pigment is also a finely divided organic or inorganic Pigment and / or an organic dye or a mixture of different organic and / or inorganic pigments and / or organic dyes.
  • the pigments can be in the form of dry powder as well water-moist press cake are used.
  • phthalocyanine quinacridone, Perylene, perinone, thioindigo, anthanthrone, anthraquinone, flavanthrone, Indanthrone, isoviolanthrone, pyranthrone, dioxazine, quinophthalone, isoindolinone, Is
  • Suitable inorganic pigments are, for example, titanium dioxides, zinc sulfides, Iron oxides, chromium oxides, ultramarine, nickel or chromium antimony titanium oxides, Cobalt oxides and bismuth vanadates.
  • Organic dyes include acid dyes, direct dyes, Sulfur dyes and their leuco form, metal complex dyes or Reactive dyes into consideration, wherein in the case of reactive dyes with Nucleophiles reacted dyes can be used.
  • those are suitable whose use a blue scale determined light fastness with a grade greater than 5, in particular greater than 6 is judged.
  • those for the preparation of the preparations pigments used to be as finely divided as possible, with preference 95% and more preferably 99% of the pigment particles have a particle size ⁇ 500 nm.
  • the mean particle size is ideally at a value ⁇ 150 nm.
  • the morphology of the Pigment particles very much different, and accordingly, the Viscosity behavior of the pigment preparations as a function of the particle shape be very different. Preference is given to pure or subsequently purified Pigments with as few organic or inorganic impurities as possible used.
  • organic pigments there are carbon black pigments, such as e.g. Gas or furnace carbon black; Monoazo and disazo pigments, especially the color Index Pigments Pigment Yellow 1, Pigment Yellow 3, Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 13, Pigment Yellow 14, Pigment Yellow 16, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 73, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 81, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 87, Pigment Yellow 97, Pigment Yellow 111, Pigment Yellow 126, Pigment Yellow 127, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 155, Pigment Yellow 174, Pigment Yellow 176, Pigment Yellow 191, Pigment Red 38, Pigment Red 144, Pigment Red 214, Pigment Red 242, Pigment Red 262, Pigment Red 266, Pigment Red 269, Pigment Red 274, Pigment Orange 13, Pigment Orange 34 or Pigment Brown 41; ⁇ -naphthol and naphthol AS pigments, in particular the Color Index pigments Pigment Red 2, Pigment Red 3, Pigment Red 4, Pigment Red 5, Pigment Red 9,
  • organic dyes are the color index dyes acid Yellow 17, Acid Yellow 23, Direct Yellow 86, Direct Yellow 98, Direct Yellow 132, Reactive Yellow 37, Acid Red 52, Acid Red 289, Reactive Red 23, Reactive Red 180, Acid Blue 9, Direct Blue 199 and those reacted with nucleophiles To name reactive dyes.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tonerpulver, bei dem die Pulverteilchen eine runde Form aufweisen, ein Verfahren zu dessen Herstellung und seine Verwendung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tonerpulver, ein Verfahren zu dessen Herstellung und seine Verwendung.
Für das berührungslose Bedrucken von Oberflächen wie Papier, Kunststoff oder Metall werden pulverförmige Druckmedien, so genannte Toner, verwendet die durch elektrophotographische Verfahren auf die zu bedruckende Unterlagen übertragen und anschließend― meist thermisch - fixiert werden.
Die genannten Toner sind üblicherweise aus einer Harzkomponente, einem farbgebenden Stoff, üblicherweise einem Pigment und Funktionsadditiven, die die Verarbeitung unterstützen, aufgebaut.
Eine übliche Methode zur Herstellung solcher Pulver ist das thermoplastische Vermischen der Komponenten bei Temperaturen oberhalb des Harzschmelzpunktes mit anschließender mechanischer Zerkleinerung und Fraktionierung in die gewünschte Korngröße.
Verfahrensbedingt haben diese Pulver eine unregelmäßige Kornform, die nachteilig für die wichtigen Verarbeitungseigenschaften Rieselfähigkeit und gleichmäßige Verteilung der Pulver auf der zu bedruckenden Unterlage ist.
Der oben genannte Verfahrensablauf ist zum Beispiel in EP-A-0 772 093 beschrieben
Um besser fließende Pulver mit runder Kornform zu erzeugen, werden Verfahren vorgeschlagen, die unter dem Begriff der chemisch hergestellten Toner (CPT genannt) vereint sind.
Zur Herstellung dieser Tonerpulver werden je nach Hersteller Verfahren der Emulsionspolymerisation, der Mikroverkapselung oder Suspensionspolymerisation verwendet.
Tatsächlich werden aus diesen Verfahren runde Partikel erhalten, die anschließend zunächst vom flüssigen Polymerisationsmedium durch Filtration und Trocknung getrennt werden und dann in die gewünschte Korngröße klassiert werden.
Nachteilig bei diesen CPT-Verfahren ist jedoch, dass die Oberkorn- und Unterkornfraktionen, die übrig bleiben, nicht recycled oder anders verwendet werden können. Dies führt zu einer Verteuerung der Tonerherstellkosten.
Es bestand daher die Aufgabe ein Pulver bereitzustellen, dessen Partikelform rund ist und das die genannten Nachteile nicht aufweist.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich Pulver mit runder Partikelform zum berührungslosen Bedrucken von Oberflächen herstellen lassen, indem Polyolefine, die in Anwesenheit von Metallocenkatalysatoren polymerisiert wurden, mit Hilfe eines thermischen Sprühverfahrens oberhalb ihres Schmelzpunktes zunächst zu Tröpfchen verdüst werden, die dann in Gasatmosphäre zu runden Partikeln erstarrt werden.
Es wurde außerdem gefunden, dass sich die Ober- und Unterkornfraktionen des klassierten Pulvers wieder aufschmelzen lassen und erneut, und damit verlustfrei, zu runden Partikeln der gewünschten Fraktion verarbeitbar sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Tonerpulver, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Pulverteilchen eine runde Form aufweisen.
Bevorzugt beträgt der Teilchendurchmesser der Pulverteilchen 1 bis 50 µm, bevorzugt 5 bis 20 µm und besonders bevorzugt 8 bis 15 µm.
Bevorzugt enthält das Tonerpulver mindestens ein Metallocenwachs.
Bevorzugt enthält das Tonerpulver mindestens ein Metallocenwachs und mindestens ein Pigment.
Besonders bevorzugt enthält das Tonerpulver mindestens ein Metallocenwachs, mindestens ein Pigment und mindestens ein Additiv.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Additiv um ein Ladungssteuerungsmittel.
Bevorzugt handelt es bei den Metallocenwachsen um Polyolefinwachse, bevorzugt um Homopolymerisate des Ethylens oder Propylens oder Copolymerisate des Ethylens oder Propylens untereinander oder mit einem oder mehreren 1-Olefinen mit 4 bis 50, bevorzugt mit 4 bis 20 C-Atomen.
Bevorzugt handelt es bei den Metallocenwachsen um Polyolefinwachse mit einem Tropfpunkt zwischen 90 und 160°C, bevorzugt zwischen 100 und 155°C, einer Schmelzviskosität bei 140°C zwischen 10 und 10000 mPa.s, bevorzugt zwischen 50 und 5000 mPa.s und einer Dichte bei 20°C zwischen 0.89 und 0.96 cm3/g, bevorzugt zwischen 0.91 und 0.94 cm3/g.
Bevorzugt sind die Metallocenwachse polar modifiziert.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Tonerpulvers, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Metallocenwachs aufschmilzt und dann mit Hilfe eines thermischen Sprühverfahrens oberhalb des Schmelzpunktes des Metallocenwachs zunächst zu Tröpfchen verdüst und dann in einer kühlenden Gasatmosphäre zu runden Partikeln erstarren lässt
Bevorzugt handelt es sich bei dem Gas der kühlenden Gasatmosphäre um Luft, Stickstoff oder Mischungen davon.
Bevorzugt setzt man zusätzlich mindestens ein Pigment zusammen mit dem Metallocenwachs ein.
Bevorzugt setzt man zusätzlich mindestens ein Pigment und/oder mindestens ein Additiv, insbesondere ein Ladungssteuerungsmittel, zusammen mit dem Metallocenwachs ein.
Bevorzugt werden die so erhaltenen runden Partikel durch ein Fraktionierungsverfahren klassiert.
Bevorzugt werden die Ober- und Unterkornfraktionen des klassierten Pulvers wieder aufgeschmolzen und in das Verfahren rückgeführt.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Tonerpulvers zur Herstellung von Druckerzeugnissen.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Tonerpulvers in oder für digitale Druckverfahren.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Tonerpulvers in oder für Fotokopierer und Druckmaschinen.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit die Verwendung eines Polyolefins, welches einen Tropfpunkt zwischen 40 und 160°C, eine Schmelzviskosität von 2 bis 20000 mPa.s, und eine Nadelpenetrationszahl von 1 bis 50 aufweist.
Der Tropfpunkt wird nach DIN 51801, Ausgabe 1980-12, die Schmelzviskosität nach DIN 53018-1 und -2, Ausgabe 1976-03 und die Nadelpenetrationszahl nach DIN 51579, Ausgabe 1965-05 bestimmt.
Als Polyolefinwachse kommen Homopolymerisate des Ethylens oder Propylens oder Copolymerisate des Ethylens oder Propylens untereinander oder mit einem oder mehreren 1-Olefinen in Frage. Als 1-Olefine werden lineare oder verzweigte Olefine mit 4-18 C-Atomen, vorzugsweise 4-6 C-Atomen, eingesetzt. Beispiele hierfür sind 1-Buten, 1-Hexen, 1-Octen oder 1-Octadecen, weiterhin Styrol. Bevorzugt sind Copolymere des Ethylens mit Propen oder 1-Buten. Die Copolymeren bestehen zu 70-99.9, bevorzugt zu 80-99 Gew.-% aus Ethylen.
Metallocenkatalysatoren zur Herstellung der Polyolefinwachse sind chirale oder nichtchirale Übergangsmetallverbindungen der Formel M1Lx. Die Übergangsmetallverbindung M1Lx enthält mindestens ein Metallzentralatom M1, an das mindestens ein π-Ligand, z.B. ein Cyclopentadienylligand gebunden ist. Darüber hinaus können Substituenten, wie z.B. Halogen-, Alkyl-, Alkoxy- oder Arylgruppen an das Metallzentralatom M1 gebunden sein. M1 ist bevorzugt ein Element der III., IV., V. oder VI. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, wie Ti, Zr oder Hf. Unter Cyclopentadienylligand sind unsubstituierte Cyclopentadienylreste und substituierte Cyclopentadienylreste wie Methylcyclopentadienyl-, Indenyl-, 2-Methylindenyl-, 2-Methyl-4-phenylindenyl-, Tetrahydroindenyl- oder Octahydrofluorenylreste zu verstehen. Die π-Liganden können verbrückt oder unverbrückt sein, wobei einfache und mehrfache Verbrückungen - auch über Ringsysteme - möglich sind. Die Bezeichnung Metallocen umfasst auch Verbindungen mit mehr als einem Metallocenfragment, so genannte mehrkernige Metallocene. Diese können beliebige Substitutionsmuster und Verbrückungsvarianten aufweisen. Die einzelnen Metallocenfragmente solcher mehrkernigen Metallocene können sowohl gleichartig als auch voneinander verschieden sein. Beispiele für solche mehrkernigen Metallocene sind z.B. beschrieben in EP-A-0 632 063.
Beispiele für allgemeine Strukturformeln von Metallocenen sowie für deren Aktivierung mit einem Cokatalysator sind u.a. in EP-A-0 571 882 gegeben.
Geeignet sind weiterhin polar modifizierte Metallocenwachse. Die polare Modifizierung dieser Polyolefinwachse kann durch Oxidation mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen unter- oder oberhalb des Schmelzpunkts erfolgen. Vorzugsweise wird dabei das Wachs im schmelzflüssigen Zustand bei Temperaturen zwischen dem Schmelzpunkt des Wachses und 200°C durch Einleiten von Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden Gasen, bevorzugt Luft, oxidiert. Die durch Oxidation modifizierten Wachse weisen Säurezahlen zwischen 0,1 und 100, bevorzugt 1 und 30 mg KOH/g, Schmelzviskositäten, gemessen bei 170°C, von 5 bis 10000 mPa.s, bevorzugt 20 bis 5000 mPa.s und Erweichungspunkte von 80 bis 160°C auf. Eingeschlossen sind auch Derivate solcher Oxidate, wie sie etwa durch deren Veresterung mit ein- oder mehrwertigen aliphatischen oder aromatischen Alkoholen, z.B. Ethanol, Propanolen, Butanolen, Ethandiol, Butandiolen, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Benzylalkohol hergestellt werden können. Auch ist, im Falle, dass Partialester vorliegen, die weitere Derivatisierung solcher Ester etwa durch Veresterung mit Säurekomponenten wie Acrylsäure oder Methacrylsäure möglich.
Eine weitere Möglichkeit der polaren Modifizierung besteht in der Umsetzung des Polyolefinwachses mit α,β-ungesättigten Carbonsäuren oder deren Derivaten, gegebenenfalls in Gegenwart eines Radikalstarters. Als Beispiele für α,β-ungesättigte Carbonsäuren seien genannt Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure sowie Maleinsäure. Als Beispiele für Derivate von α,β-ungesättigte Carbonsäuren seien deren Ester oder Amide bzw. Anhydride, z.B. Acrylsäurealkylester, Acrylsäureamide, Halb- oder Diester der Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid oder Amide der Maleinsäure wie z.B. Maleinimid oder N-Alkylsubstituierte Maleinimide genannt. Es können auch Gemische dieser Verbindungen verwendet werden. Bevorzugt sind Maleinsäure und ihre Abkömmlinge, besonders bevorzugt ist Maleinsäureanhydrid. Die α,β-ungesättigte Carbonsäuren bzw. ihre Derivate kommen in einer Menge, bezogen auf eingesetztes Polyolefinwachs, von 0,1 - 20 Gew.-% zum Einsatz. Die Herstellung solcher radikalisch erzeugten polaren Umsetzungsprodukte ist beispielsweise in EP 0941257 beschrieben. Die durch Umsetzung von Polyolefinwachsen mit α,β-ungesättigten Carbonsäuren und deren Derivaten weisen Schmelzviskositäten, gemessen bei 170°C, von 5 bis 10000 mPa.s, bevorzugt 10 bis 5000 mPa.s, Verseifungszahlen von 0,1 bis 100 mg KOH/g, bevorzugt 2 bis 80 mg KOH/g und Erweichungspunkte von 80 bis 160°C, bevorzugt 100 bis 155°C auf.
Erfindungsgemäß ist weiterhin die Verwendung von Wachsprodukten, die durch radikalische Umsetzung von Polyolefinwachsen mit Styrol in einer Menge von 0,1 - 30 Gew.-%, bezogen auf des eingesetzte Polyolefinwachs, hergestellt wurden.
Auch besteht die Möglichkeit, die genannten Modifizierungsverfahren zu kombinieren, z. Beispiel derart, dass man das Polyolefinwachs zunächst mit α,β-ungesättigten Carbonsäuren oder deren Derivaten umsetzt und anschließend oxidiert.
Das erfindungsgemäße Pulver kann mindestens ein weiteres Wachs enthalten. Dabei handelt es sich vorzugsweise um Polyolefine, die mit Ziegler-Katalysatoren hergestellt wurden, um Naturwachse wie Candelillawachse, Bienenwachse oder Carnaubawachse, oder aber um Montanwachse und deren Derivate, Fischer-Tropsch synthetisierte Wachse, auch in polar modifizierter Form oder auch Polysiloxan-modifizierte Alkyle.
Das erfindungsgemäße Pulver kann weiterhin Harze enthalten, die natürlichen Ursprungs sind oder synthetisch hergestellt wurden. Harze, wie sie im erfindungsgemäßen Pulver enthalten sein können, sind Kohlenwasserstoffharze auf Basis von Abietinsäure oder auf Basis von Cumaron-Inden. Synthetische Harze sind auf Basis von Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Styrol-Acrylat, Polyester oder Polysiloxanen aufgebaut.
Die erfindungsgemäßen einsetzbaren Harze haben einen Erweichungspunkt von 30 - 150°C.
Insbesondere geeignet als Pigmente in Sinne der vorliegenden Erfindung sind Einschlusspigmente, wie sie für keramische Farben verwendet werden.
Geeignetes Pigment ist auch ein feinteiliges organisches oder anorganisches Pigment und/oder ein organischer Farbstoff oder ein Gemisch verschiedener organischer und/oder anorganischer Pigmente und/oder organischer Farbstoffe. Dabei können die Pigmente sowohl in Form trockener Pulver als auch wasserfeuchter Presskuchen eingesetzt werden.
Als organische Pigmente kommen Monoazo-, Disazo-, verlackte Azo-, β-Naphthol-, Naphthol AS-, Benzimidazolon-, Disazokondensations-, Azo-MetallkomplexPigmente und polycyclische Pigmente wie zum Beispiel Phthalocyanin-, Chinacridon-, Perylen-, Perinon-, Thioindigo-, Anthanthron-, Anthrachinon-, Flavanthron-, Indanthron-, Isoviolanthron-, Pyranthron-, Dioxazin-, Chinophthalon-, Isoindolinon-, Isoindolin- und Diketopyrrolopyrrol-Pigmente oder Ruße in Betracht.
Es eignen sich auch oberflächenmodifizierte Pigmente, deren Oberfläche durch chemische Prozesse wie beispielsweise Sulfonierung oder Diazotierung verändert und mit funktionellen, gegebenenfalls ladungstragenden Gruppen oder Polymerketten versehen wurde (in der englischsprachigen Literatur als selfdispersing bzw. graft pigments bezeichnet).
Geeignete anorganische Pigmente sind beispielsweise Titandioxide, Zinksulfide, Eisenoxide, Chromoxide, Ultramarin, Nickel- oder Chromantimontitanoxide, Cobaltoxide sowie Bismutvanadate.
Als organische Farbstoffe kommen Säurefarbstoffe, Direktfarbstoffe, Schwefelfarbstoffe und deren Leukoform, Metallkomplexfarbstoffe oder Reaktivfarbstoffe in Betracht, wobei im Falle der Reaktivfarbstoffe auch mit Nukleophilen abreagierte Farbstoffe eingesetzt werden können.
Von den genannten organischen Pigmenten sind diejenigen geeignet, deren anhand eines Blaumaßstabs ermittelte Lichtechtheit mit einer Note größer 5, insbesondere größer 6 beurteilt wird. Zudem sollten die für die Herstellung der Zubereitungen verwendeten Pigmente möglichst feinteilig sein, wobei bevorzugt 95 % und besonders bevorzugt 99 % der Pigmentpartikel eine Teilchengröße ≤ 500 nm besitzen. Die mittlere Teilchengröße liegt idealerweise bei einem Wert < 150 nm. In Abhängigkeit vom verwendeten Pigment kann sich die Morphologie der Pigmentteilchen sehr stark unterscheiden, und dementsprechend kann auch das Viskositätsverhalten der Pigmentzubereitungen in Abhängigkeit von der Teilchenform sehr unterschiedlich sein. Bevorzugt werden reine oder nachträglich gereinigte Pigmente mit möglichst wenigen organischen oder anorganischen Verunreinigungen eingesetzt.
Als beispielhafte Auswahl organischer Pigmente sind dabei Rußpigmente, wie z.B. Gas- oder Furnaceruße; Monoazo- und Disazopigmente, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Yellow 1, Pigment Yellow 3, Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 13, Pigment Yellow 14, Pigment Yellow 16, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 73, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 81, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 87, Pigment Yellow 97, Pigment Yellow 111, Pigment Yellow 126, Pigment Yellow 127, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 155, Pigment Yellow 174, Pigment Yellow 176, Pigment Yellow 191, Pigment Red 38, Pigment Red 144, Pigment Red 214, Pigment Red 242, Pigment Red 262, Pigment Red 266, Pigment Red 269, Pigment Red 274, Pigment Orange 13, Pigment Orange 34 oder Pigment Brown 41; β-Naphthol- und Naphthol AS-Pigmente, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Red 2, Pigment Red 3, Pigment Red 4, Pigment Red 5, Pigment Red 9, Pigment Red 12, Pigment Red 14, Pigment Red 53:1, Pigment Red 112, Pigment Red 146, Pigment Red 147, Pigment Red 170, Pigment Red 184, Pigment Red 187, Pigment Red 188, Pigment Red 210, Pigment Red 247, Pigment Red 253, Pigment Red 256, Pigment Orange 5, Pigment Orange 38 oder Pigment Brown 1; verlackte Azo- und Metallkomplexpigmente, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Red 48:2, Pigment Red 48:3, Pigment Red 48:4, Pigment Red 57:1, Pigment Red 257, Pigment Orange 68 oder Pigment Orange 70; Benzimidazolinpigmente, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Yellow 120, Pigment Yellow 151, Pigment Yellow 154, Pigment Yellow 175, Pigment Yellow 180, Pigment Yellow 181, Pigment Yellow 194, Pigment Red 175, Pigment Red 176, Pigment Red 185, Pigment Red 208, Pigment Violet 32, Pigment Orange 36, Pigment Orange 62, Pigment Orange 72 oder Pigment Brown 25; Isoindolinon- und Isoindolinpigmente, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Yellow 139 oder Pigment Yellow 173; Phthalocyaninpigmente, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Blue 15, Pigment Blue 15:1, Pigment Blue 15:2, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:4, Pigment Blue 16, Pigment Green 7 oder Pigment Green 36; Anthanthron-, Anthrachinon-, Chinacridon-, Dioxazin-, Indanthron-, Perylen-, Perinon- und Thioindigopigmente, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Yellow 196, Pigment Red 122, Pigment Red 149, Pigment Red 168, Pigment Red 177, Pigment Red 179, Pigment Red 181, Pigment Red 207, Pigment Red 209, Pigment Red 263, Pigment Blue 60, Pigment Violet 19, Pigment Violet 23 oder Pigment Orange 43; Triarylcarboniumpigmente, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Red 169, Pigment Blue 56 oder Pigment Blue 61; Diketopyrrolopyrrolpigmente, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Red 254 zu nennen.
Als Auswahl organischer Farbstoffe sind dabei die Colour Index Farbstoffe Acid Yellow 17, Acid Yellow 23, Direct Yellow 86, Direct Yellow 98, Direct Yellow 132, Reactive Yellow 37, Acid Red 52, Acid Red 289, Reactive Red 23, Reactive Red 180, Acid Blue 9, Direct Blue 199 und die mit Nukleophilen abreagierten Reaktivfarbstoffe zu nennen.

Claims (18)

  1. Tonerpulver, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverteilchen eine runde Form aufweisen.
  2. Tonerpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilchendurchmesser der Pulverteilchen 1 bis 50 µm, bevorzugt 5 bis 20 µm und besonders bevorzugt 8 bis 15 µm beträgt.
  3. Tonerpulver nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein Metallocenwachs enthält.
  4. Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein Metallocenwachs und mindestens ein Pigment enthält.
  5. Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein Metallocenwachs, mindestens ein Pigment und mindestens ein Additiv enthält.
  6. Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Additiv um ein Ladungssteuerungsmittel handelt.
  7. Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es bei den Metallocenwachsen um Polyolefinwachse, bevorzugt um Homopolymerisate des Ethylens oder Propylens oder Copolymerisate des Ethylens oder Propylens untereinander oder mit einem oder mehreren 1-Olefinen mit 4 bis 50, bevorzugt mit 4 bis 20 C-Atomen, handelt.
  8. Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es bei den Metallocenwachsen um Polyolefinwachse mit einem Tropfpunkt zwischen 90 und 160°C, bevorzugt zwischen 100 und 155°C, einer Schmelzviskosität bei 140°C zwischen 10 und 10000 mPa.s, bevorzugt zwischen 50 und 5000 mPa.s und einer Dichte bei 20°C zwischen 0.89 und 0.96 cm3/g, bevorzugt zwischen 0.91 und 0.94 cm3/g, handelt.
  9. Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es die Metallocenwachse polar modifiziert sind.
  10. Verfahren zur Herstellung von Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Metallocenwachs aufschmilzt und dann mit Hilfe eines thermischen Sprühverfahrens oberhalb des Schmelzpunktes des Metallocenwachs zunächst zu Tröpfchen verdüst und dann in einer kühlenden Gasatmosphäre zu runden Partikeln erstarren lässt.
  11. Verfahren zur Herstellung von Tonerpulver nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Gas der kühlenden Gasatmosphäre um Luft, Stickstoff oder Mischungen davon handelt.
  12. Verfahren zur Herstellung von Tonerpulver nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich mindestens ein Pigment zusammen mit dem Metallocenwachs einsetzt.
  13. Verfahren zur Herstellung von Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich mindestens ein Pigment und/oder mindestens ein Additiv, insbesondere ein Ladungssteuerungsmittel, zusammen mit dem Metallocenwachs einsetzt.
  14. Verfahren zur Herstellung von Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die so erhaltenen runden Partikel durch ein Fraktionierungsverfahren klassiert werden.
  15. Verfahren zur Herstellung von Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ober- und Unterkornfraktionen des klassierten Pulvers wieder aufgeschmolzen werden und in das Verfahren rückgeführt werden.
  16. Verwendung eines Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung von Druckerzeugnissen.
  17. Verwendung eines Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 in oder für digitale Druckverfahren.
  18. Verwendung eines Tonerpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 in oder für Fotokopierer und Druckmaschinen.
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