ES2253700T3 - Utilizacion de compuestos de tipo ceroso en fototoneres. - Google Patents

Abstract

Utilización en fototóneres de compuestos de tipo ceroso de la fórmula (I), en la que R1 es el grupo -CH2-O-CO-R3 ó -CH(OH)-CH2-O-CO-R3, R2 es un radical alquilo con 1 a 4 átomos de C o halógeno, R3 es un radical alquilo sin ramificar con 16 a 36 átomos de C, así como m es 1, 2 ó 3 y n es de 0 a (6-m).

Description

Utilización de compuestos de tipo ceroso en fototóneres.

El presente invento se refiere a la utilización en fototóneres de compuestos de tipo ceroso, que contienen unidades aromáticas, así como a los fototóneres que contienen tales compuestos.

Usualmente, en los modernos procedimientos de copia se emplean los denominados fototóneres, que consisten en resinas, pigmentos, agentes para el control de las cargas eléctricas y ceras, así como eventualmente agentes coadyuvantes de fluidez. Los fototóneres en forma de polvos reproducen el modelo a copiar durante el proceso de copia, usualmente en primer lugar sobre un rodillo de transferencia, se transfieren desde allí al papel para copias y a continuación se fijan térmicamente.

Las ceras contenidas en el tóner como un componente de receta favorecen, como agentes de separación y anti-offset, el desprendimiento del fototóner desde el rodillo fijador, actúan como mediadores de adherencia al realizar la transferencia al papel y durante la preparación del tóner contribuyen, como agente coadyuvante de dispersamiento, a la distribución homogénea de los pigmentos.

La necesidad de copiadoras que trabajen cada vez con mayor rapidez exige sistemas de tóneres que respondan correspondientemente con prontitud, y plantea altos requisitos en cuanto a los componentes individuales de la receta de tóner.

Como componentes cerosos en fototóneres se emplean hasta ahora predominantemente ceras de hidrocarburos, tales como ceras de polietilenos o polipropilenos. Estas ceras no satisfacen en todos los aspectos los requisitos que plantean las modernas máquinas copiadoras que trabajan con rapidez. En particular, existe una necesidad de componentes cerosos con un mejorado efecto anti-offset, un mejorado efecto en lo que se refiere a la adhesión de la impresión sobre el papel así como otras optimizadas propiedades dispersantes de pigmentos.

En el documento de solicitud de patente europea EP 0.291.872 A1 se describen ésteres de tipo ceroso de alcoholes aromáticos, y su utilización con agentes de deslizamiento para materiales sintéticos termoplásticos muy transparentes.

Sorprendentemente, se encontró por fin que tales compuestos polares de tipo ceroso, que contienen grupos aromáticos, son adecuados de una manera especialmente ventajosa como aditivos para fototóneres. En particular, con tales ceras se consigue un dispersamiento más homogéneo del pigmento en la preparación del tóner así como durante el proceso de fijación un efecto anti-offset mejorado y una adhesión mejorada de la impresión sobre el papel.

Es objeto del invento por consiguiente la utilización en fototóneres de compuestos de tipo ceroso de la fórmula (I)

1

en la que R^{1} es el grupo

-CH_{2}-O-CO-R^{3} ó -CH(OH)-CH_{2}-O-CO-R^{3},

R^{2} es un radical alquilo con 1 a 4 átomos de C o halógeno,

R^{3} es un radical alquilo sin ramificar con 16 a 36 átomos de C, así como

m es 1, 2 ó 3 y n es de 0 a (6-m).

Preferiblemente, en la fórmula (I), R^{1} es el grupo

-CH_{2}-O-CO-R^{3},

R^{2} es un radical alquilo con 1 a 4 átomos de C o halógeno,

R^{3} es un radical alquilo sin ramificar con 16 a 36 átomos de C, así como

m es 1, 2 ó 3 y n es de 0 a (6-m).

Son objeto del invento, además, fototóneres que contienen por lo menos un componente pigmentario, un componente resinoso y un componente de tipo ceroso, que contiene unidades aromáticas, de la fórmula (I).

Los compuestos de la fórmula (I) de tipo ceroso, utilizables conforme al invento, se forman por reacción de compuestos aromáticos de la fórmula (II)

2

o de la fórmula (III)

3

con ácidos carboxílicos de la fórmula (IV)

(IV)R^{3} - COOH

En estas fórmulas

R^{1} significa el grupo

-CH_{2}-O-CO-R^{3}

\hskip0.3cm

ó

\hskip0.3cm

-CH(OH)-CH_{2}-O-CO-R^{3},

R^{2} es un radical alquilo con 1 a 4 átomos de C o halógeno, preferiblemente un radical alquilo con 1 a 2 átomos de C o cloro,

R^{3} es un radical alquilo sin ramificar con 16 a 36 átomos de C, preferiblemente con 26 a 32 átomos de C,

R^{4} es el grupo -CH_{2}OH ó -CH(OH)-CH_{2}-OH, preferiblemente -CH_{2}OH,

R^{5} es el grupo

4

así como

m es 1, 2 ó 3, preferiblemente 1 ó 2, y

n es de 0 a (6-m), preferiblemente de 0 a 3.

Apropiados compuestos de partida de la fórmula (II) son por ejemplo alcohol bencílico, o-, m-, p-tolil-carbinol, alcohol cloro-bencílico, alcohol bromo-bencílico, alcohol 2,4-dimetil-bencílico, alcohol 3,5-dimetil-bencílico, alcohol 3,4,5-trimetil-bencílico, alcohol p-cumínico, alcohol 1,2-ftalílico, 1,3-bis(hidroximetil)benceno, 1,4-bis(hidroximetil)benceno.

Un apropiado compuesto de partida de la fórmula (III) es, por ejemplo, óxido de estireno.

Apropiados ácidos carboxílicos de la fórmula (IV) son, por ejemplo, ácido aráquico, ácido behénico, ácido tetracosanoico, ácido cerotínico, ácido montánico, ácido melísico, en particular un ácido montánico técnico, que es en lo esencial una mezcla de ácidos carboxílicos de C_{18}-C_{36} con una proporción predominante de ácidos carboxílicos de C_{26}-C_{32}, y que se obtiene por blanqueo oxidante de una cera de montana en bruto (compárese p.ej. la obra Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry [Enciclopedia de Ullmann de Química Industrial], 5ª edición de 1996, volumen A 28, páginas 122 - 150).

Procedimientos para la preparación de los compuestos utilizables conforme al invento se indican en el documento EP-0.291.872 A1.

Los fototóneres contienen como componente de base por regla general resinas sobre la base de poliésteres o copolímeros de estireno y acrilato. Como agentes para el control de las cargas eléctricas, que ayudan a la transferencia del tóner desde el rodillo fotográfico al substrato de papel, se utilizan p.ej. sales cuaternarias de amonio para una carga positiva, y por ejemplo complejos azoicos con aluminio para una carga negativa, del polvo del tóner. Con el fin de ayudar a la capacidad para corrimiento, al polvo de tóner se le pueden añadir pequeñas cantidades de ácidos silícicos muy dispersos.

Según sea el color deseado, se añaden a los tóneres ya en la mezcla termoplástica apropiados pigmentos negros o en colores.

Ejemplos

Los índices de ácido seguidamente señalados se determinaron de acuerdo con la norma DIN 53402 y los puntos de goteo se determinaron de acuerdo con la norma DIN 51801/2.

Ejemplo 1

90 Partes en peso de una resina de estireno y acrilato (del tipo CPR 100, fabricante: la entidad Mitsui; temperatura vítrea 60ºC; índice de fusión de masa fundida MFR/140ºC 5 g/10 min) se mezclaron homogéneamente en una amasadora a 150ºC con 4 partes en peso de un pigmento negro (negro de carbono con un tamaño medio de partículas de 2 \mum; fabricante: la entidad Timcal), 1,0 parte en peso de un agente para el control de las cargas eléctricas (Copy Charge N4S, fabricante: Clariant GmbH) y 4 partes en peso de un producto de reacción empleado conforme al invento, a base de un ácido montánico técnico y alcohol bencílico, con un índice de ácido de 25 y un punto de goteo de 77ºC. Esta mezcla se desmenuzó luego para dar un polvo de tóner con un tamaño medio de partículas de 12 \mum (100% < 20 \mum). Al polvo de tóner se le añadieron seguidamente todavía 0,5 partes en peso de un agente de fluidez, que se basa en sílice (tipo HDK, fabricante: Wacker). 5 g de esta mezcla, que ahora es capaz de corrimiento, se mezclaron con 95 g de un polvo de hierro y se cargaron dentro del recipiente de reserva de una copiadora.

Con ayuda del rodillo fotomagnético, que se encuentra en la copiadora, se aplicó un polvo de tóner sobre un papel en una superficie de 20 x 100 mm. Esta imagen se fijó luego con una disposición de rodillos, que constaba de un rodillo calentable rígido y de un rodillo frío elástico, a 160ºC y con una velocidad de paso de 150 mm/s. A continuación, otra hoja de color blanco se guió a través del emparejamiento caliente de rodillos y se investigó en cuanto a la existencia de residuos de tóner. En la imagen blanca no se podían reconocer "imágenes fantasmas", del inglés "ghost pictures".

Ejemplo 2

1 g del polvo de tóner del Ejemplo 1 se mezclaron agitando con 2 g de etanol y se aplicaron con una rasqueta sobre un substrato de papel (espesor de capa: 40 \mum). Después de haber separado el disolvente por desecación a 40ºC, la restante capa de polvo se fijó a 140ºC y con una velocidad de paso de 120 mm/s. La capa fijada de tóner se investigó con un ensayo de abrasión con una construcción de ensayo, tal como se utiliza para ensayar tintas de impresión. El frotamiento del papel sobre el tóner con 50 movimientos de frote no mostró en tal caso ninguna abrasión medible. Después de haber plegado la capa de tóner en 180º, no se comprobaron líneas de pliegue visibles ni desconchamientos de ningún tipo.

Ejemplo 3

Se procedió de una manera análoga a la del Ejemplo 1. En lugar de la cera de montanato de bencilo empleada en el Ejemplo 1, se empleó aquí un producto de reacción, utilizable conforme al invento, a base de un ácido montánico técnico y óxido de estireno (índice de ácido 18 mg de KOH/g, punto de goteo 76ºC). Al mismo tiempo, la proporción de pigmento se redujo en un 25%. Por lo demás, se procedió igual a como en el Ejemplo 1. Las impresiones mostraron la misma intensidad de color que un modelo patrón sin cera, ensayado paralelamente de acuerdo con el Ejemplo 1. De esto se deduce que, mediante la adición de una cera, se consigue un dispersamiento más eficaz de los pigmentos.

Claims (3)

1. Utilización en fototóneres de compuestos de tipo ceroso de la fórmula (I),

5

en la que R^{1} es el grupo

-CH_{2}-O-CO-R^{3}

\hskip0.3cm

ó

\hskip0.3cm

-CH(OH)-CH_{2}-O-CO-R^{3},

R^{2} es un radical alquilo con 1 a 4 átomos de C o halógeno,

R^{3} es un radical alquilo sin ramificar con 16 a 36 átomos de C, así como

m es 1, 2 ó 3 y n es de 0 a (6-m).

2. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1, en la que, en la fórmula (I), R^{1} es el grupo -CH_{2}-O-CO-R^{3},

R^{2} es un radical alquilo con 1 a 4 átomos de C o halógeno,

R^{3} es un radical alquilo sin ramificar con 16 a 36 átomos de C, así como

m es 1, 2 ó 3 y n es de 0 a (6-m).

3. Fototóneres que contienen por lo menos un componente pigmentario, un componente resinoso y un compuesto de tipo ceroso de la fórmula (I) de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2.