ES2266856T3 - Utilizacion de combinaciones que contienen ceras, en fototoneres, y toneres. - Google Patents

Abstract

Utilización de una combinación de la amida de ácido erúcico y una o varias ceras en fototóneres.

Description

Utilización de combinaciones que contienen ceras, en fototóneres, y tóneres.

El presente invento se refiere a la utilización de combinaciones que contienen ceras en fototóneres, así como a fototóneres que contienen tales combinaciones.

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 la fluidez. Los fototóneres en forma de polvos, al realizar el proceso de copia, reproducen el documento que se ha de copiar usualmente en primer lugar sobre un rodillo de transferencia, desde allí se transfieren al papel de copia y a continuación se fijan térmicamente.

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

La necesidad de copiadoras que trabajen cada vez con mayor rapidez exige unos sistemas de tóneres que respondan de un modo correspondientemente súbito, y plantea elevados requisitos a los componentes individuales de la receta de los tóneres.

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

El documento de solicitud de patente japonesa JP-A-1.141.560 describe la utilización de la amida de ácido erúcico en tóneres líquidos. La amida de ácido erúcico es apropiada solamente de una manera condicionada para el empleo en tóneres a causa de su pequeña dureza.

Hasta ahora le faltan al estado de la técnica, sin embargo, también productos con suficientes propiedades separadoras en resinas para tóneres, sin perjudicar al mismo tiempo a las propiedades ópticas de la resina.

Por lo tanto, es misión del presente invento poner a disposición una combinación que contenga ceras, la cual evite las desventajas antes mencionadas y se pueda utilizar excelentemente en fototóneres.

Es objeto del invento, por lo tanto, la utilización de una combinación de la amida de ácido erúcico y de una o varias cera(s) en fototóneres.

De manera preferida, la cera se escoge entre el conjunto de las ceras naturales o de las ceras parcialmente sintéticas.

De manera preferida, la cera tiene un índice de penetración de aguja de como máximo 10 mm^{-1}.

De manera preferida, la cera tiene un punto de fusión de 50 a 160ºC.

El invento se refiere asimismo a fototóneres, que contienen una combinación de la amida de ácido erúcico y de una o varias ceras.

De manera preferida, en este caso la cera se escoge entre el conjunto de las ceras naturales o de las ceras parcialmente sintéticas.

De manera preferida, la cera tiene un índice de penetración de aguja de como máximo 10 mm^{-1}.

De manera preferida, la cera tiene un punto de fusión de 50 a 160ºC.

El concepto de "cera" se entiende aquí de modo correspondiente a una definición de la Deutsche Gesellschaftt für Fettwissenschaft [Sociedad alemana para la ciencia de las grasas] como designación colectiva para una serie de sustancias naturales u obtenidas artificialmente (parcial o totalmente sintéticas), que tienen las siguientes propiedades (véase la cita de Fette Seifen Anstrichmittel [Grasas, jabones y pinturas] 76, página 135, 1974):

son amasables a 20ºC,

son desde sólidas hasta duras y quebradizas,

son cristalinas desde gruesas hasta finas,

son desde transparentes a opacas, pero no de tipo vítreo,

se funden sin descomposición a temperaturas por encima de 40ºC,

son de viscosidad relativamente baja ya a una temperatura situada un poco por encima del punto de fusión,

tienen una consistencia y una solubilidad grandemente dependientes de la temperatura,

son pulimentables bajo ligera presión.

Como ceras naturales entran en cuestión, por ejemplo, ceras vegetales tales como ceras de carnauba o cera de candelilla, o ceras de procedencia animal, tales como p.ej. una cera de goma laca. Apropiadas ceras parcialmente sintéticas son por ejemplo ceras montánicas, por ejemplo blanqueadas, eventualmente modificadas químicamente p.ej. por esterificación y/o por saponificación parcial. Correspondientes productos se describen por ejemplo en la obra Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry [Enciclopedia de Ullmann de la química industrial], 5ª edición, volumen A 28, Weinheim 1996, en los capítulos 2.2, 2.3 y 3.1-3.5.

Además, se pueden emplear ceras totalmente sintéticas polares o no polares, p.ej. ceras poliolefínicas. Se pueden preparar ceras poliolefínicas no polares mediante descomposición térmica de materiales sintéticos poliolefínicos ramificados o sin ramificar, o mediante polimerización directa de olefinas. Como procedimientos de polimerización entran en cuestión por ejemplo procedimientos que trabajan por radicales, haciéndose reaccionar las olefinas, por regla general etileno, a unas altas presiones y temperaturas, para dar unas ceras más o menos ramificadas; junto a éstos, unos procedimientos, en los que el etileno y/o 1-olefinas superiores se polimerizan con ayuda de catalizadores orgánicos metálicos, por ejemplo de Ziegler-Natta o catalizadores del tipo de metalocenos, para dar ceras sin ramificar o ramificadas. Correspondientes métodos para la preparación de ceras de homo- y co-polímeros de olefinas se describen por ejemplo en la obra Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5ª edición, volumen A 28, Weinheim 1996, en los capítulos 6.1.1/6.1.2. (polimerización a alta presión), el capítulo 6.1.2. (polimerización de Ziegler-Natta, polimerización con catalizadores del tipo de metalocenos) así como el capítulo 6.1.4. (descomposición térmica).

Se forman ceras poliolefínicas polares mediante una correspondiente modificación de ceras no polares, p.ej. mediante oxidación con aire o mediante injerto de monómeros olefínicos polares, por ejemplo ácidos carboxílicos insaturados en \alpha,\beta y/o sus derivados, por ejemplo ácido acrílico o anhídrido de ácido maleico. Además, se pueden preparar ceras poliolefínicas polares mediante copolimerización de etileno con comonómeros polares, por ejemplo acetato de vinilo o ácido acrílico; además mediante descomposición por oxidación de homopolímeros y copolímeros de etileno de más alto peso molecular, que no son de tipo ceroso. Ejemplos correspondientes se encuentran en la obra Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5ª edición, volumen A 28, Weinheim 1996, capítulo 6.1.5.

Se prefiere la utilización de una combinación de la amida de ácido erúcico y de las ceras escogidas entre el conjunto de las naturales o parcialmente sintéticas.

Las ceras empleadas conforme al invento tienen unos índices de penetración de aguja de como máximo 10 mm^{-1}, de manera preferida de como máximo 5 mm^{-1}, y además unos puntos de goteo de 50 a 160ºC, de manera preferida de 60 a 120ºC, de manera especialmente preferida de 70 a 90ºC.

Los fototóneres contienen como componente de base, por regla general, resinas sobre la base de poliésteres o de copolímeros de estireno y acrilatos. Como agentes para el control de las cargas eléctricas, que ayudan a la transferencia del tóner desde el foto-rodillo al substrato de papel, se utilizan p.ej. sales cuaternarias de amonio para una carga positiva y por ejemplo complejos azoicos de aluminio para una carga negativa del polvo de tóner. Para ayudar a la capacidad de corrimiento se pueden añadir al polvo de tóner pequeñas cantidades de ácidos silícicos altamente 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 penetración de aguja [NPZ de Nadel Penetrations Zahl], que se exponen a continuación, se determinaron de acuerdo con la norma DIN 51579, y los puntos de goteo se determinaron de acuerdo con la norma DIN 51801/2.

Ejemplos 1 a 3

90 partes en peso de una resina de estireno y acrilato (del tipo CPR 100, fabricante la entidad Mitsui; temperatura de transición vítrea 60ºC; MFR/140ºC 5 g/10 min) se mezclaron homogéneamente en una amasadora con 4 partes en peso de un pigmento de color negro (negro de carbono con un tamaño medio de partículas de 2 \mum; fabricante: la entidad Timcal), 1 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 una combinación de la amida de ácido erúcico y una cera, que se emplea conforme al invento, tomada de la Tabla 1. Esta mezcla se desmenuzó seguidamente para dar un polvo de tóner con el tamaño medio de partículas de 12 \mum (100% < 20 \mum). Al polvo de tóner se le añadieron luego además 0,5 partes en peso de un agente de fluidez basado 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 en el recipiente de reserva de una copiadora.

Con ayuda del rodillo fotomagnético que se encuentra en la copiadora, se aplicó sobre un papel seguidamente un polvo de tóner en un área de superficie de 20 x 100 mm. Esta imagen se fijó luego con una disposición de rodillos, que consistía en un rodillo calentable rígido y en un rodillo frío elástico, a 160ºC y con una velocidad de paso de 150 mm/s. A continuación, se condujo una hoja blanca adicional a través del emparejamiento de rodillos calientes y se investigó en cuanto a residuos de tóner. En la hoja blanca no se podía reconocer ninguna imagen fantasma [en inglés, "ghost pictures"].

TABLA 1 Combinaciones utilizadas con la amida de ácido erúcico

Ejemplo	Cera	Relación de pesos de amida
		de ácido erúcico: cera
1	®Licowax E (Clariant GmbH) (NPZ aproximadamente 1,	10:1
	punto de goteo aproximadamente 82ºC)
2	®Licowax F (Clariant GmbH) (NPZ aproximadamente 1,	10:1
	punto de goteo aproximadamente 79ºC)
3	Cera de carnauba (NPZ aproximadamente 1,	10:1
	punto de goteo 83ºC)

Claims (8)

1. Utilización de una combinación de la amida de ácido erúcico y una o varias ceras en fototóneres.

2. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la cera se escoge de el conjunto de las ceras naturales o de las ceras parcialmente sintéticas.

3. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la cera tiene un índice de penetración de aguja de como máximo 10 mm^{-1}.

4. Utilización de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la cera tiene un punto de fusión de 50 a 160ºC.

5. Fototóner que contiene una combinación de la amida de ácido erúcico y una o varias ceras.

6. Fototóner de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la cera se escoge entre el conjunto de las ceras naturales o de las ceras parcialmente sintéticas.

7. Fototóner de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque la cera tiene un índice de penetración de aguja de como máximo 10 mm^{-1}.

8. Fototóner de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la cera tiene un punto de fusión de 50 a 160ºC.