ES2553252T3 - Tóner y agente de revelado - Google Patents

Abstract

Un tóner, que comprende: un colorante; una resina de poliéster cristalina; y una resina de poliéster amorfa, en el que la resina de poliéster cristalina satisface las siguientes relaciones: 60 <= (T2-cp) < 80 (T2-cs2) - (T2-cp) < 10 (T2-cp) - (T2-cs1) < 10 en la que (T2-cp) (ºC) representa una temperatura de pico endotérmica, (T2-cs1) (ºC) representa una primera temperatura de hombro endotérmica, y (T2-cs2) (ºC) representa una segunda temperatura de hombro endotérmica, determinada cada una a partir de un segundo calentamiento en una calorimetría diferencial de barrido usando un sistema de calorímetro diferencial de barrido DSC-60 de Shimadzu Corporation, en el que (T2- cp), (T2-cs1) y(T2-cs2) se determinan mediante procedimientos, en el que aproximadamente 5,0 mg de una muestra están contenidos en un depósito de aluminio, y el depósito se pone sobre una unidad de soporte que va a disponerse en un horno eléctrico, la muestra se calienta de 0 ºC a 150 ºC a una tasa de calentamiento de 10 ºC / min bajo una atmósfera de nitrógeno, y posteriormente se enfría de 150 ºC a 0 ºC a una tasa de enfriamiento de 10 ºC / min, seguido por un recalentamiento de 0 ºC a 150 ºC a una tasa de calentamiento de 10 ºC / min, mientras que el sistema de calorímetro diferencial de barrido DSC-60 está midiendo curvas de DSC, y un programa de soporte lógico de análisis en el DSC-60 analiza la primera y la segunda temperaturas de hombro endotérmicas (T2-cs1) y (T2-cs2) y la temperatura de pico endotérmica (T2-cp) en la curva de DSC que se obtiene en el segundo calentamiento, y en el que el tóner satisface la siguiente relación: 45 <= (T2-ts1) < 65 en la que (T1-tsl) (ºC) representa una temperatura de hombro endotérmica que se determina a partir de un primer calentamiento en la calorimetría diferencial de barrido usando un sistema de calorímetro diferencial de barrido DSC-60 de Shimadzu Corporation, en el que (T1-tsl) se determina mediante procedimientos, en el que aproximadamente 5,0 mg de una muestra están contenidos en un depósito de aluminio, y el depósito se pone sobre una unidad de soporte que va a disponerse en un horno eléctrico, la muestra se calienta de 0 ºC a 150 ºC a una tasa de calentamiento de 10 ºC / min bajo una atmósfera de nitrógeno, y posteriormente se enfría de 150 ºC a 0 ºC a una tasa de enfriamiento de 10 ºC / min, seguido por un recalentamiento de 0 ºC a 150 ºC a una tasa de calentamiento de 10 ºC / min, mientras que el sistema de calorímetro diferencial de barrido DSC-60 está midiendo curvas de DSC, y un programa de soporte lógico de análisis en el DSC-60 analiza la temperatura de hombro endotérmica en la curva de DSC que se obtiene en el primer calentamiento, y el tóner satisface la siguiente relación: 20 <= (T2-ts1) < 40 en la que (T2-ts1) (ºC) representa una temperatura de hombro endotérmica que se determina a partir del segundo calentamiento en la calorimetría diferencial de barrido usando un sistema de calorímetro diferencial de barrido DSC-60 de Shimadzu Corporation, en el que (T2-ts1) se determina mediante procedimientos, en el que aproximadamente 5,0 mg de una muestra están contenidos en un depósito de aluminio, y el depósito se pone sobre una unidad de soporte que va a disponerse en un horno eléctrico, la muestra se calienta de 0 ºC a 150 ºC a una tasa de calentamiento de 10 ºC / min bajo una atmósfera de nitrógeno, y posteriormente se enfría de 150 ºC a 0 ºC a una tasa de enfriamiento de 10 ºC / min, seguido por un recalentamiento de 0 ºC a 150 ºC a una tasa de calentamiento de 10 ºC / min, mientras que el sistema de calorímetro diferencial de barrido DSC-60 está midiendo curvas de DSC, y un programa de soporte lógico de análisis en el DSC-60 analiza la temperatura de hombro endotérmica en la curva de DSC que se obtiene en el segundo calentamiento.

Description

imagen1

imagen2

imagen3

imagen4

imagen5

imagen6

El colorante puede combinarse con una resina que va a usarse como una mezcla madre. Ejemplos específicos de resina utilizable para la mezcla madre incluyen, pero sin limitarse a, poliésteres, polímeros de estireno o derivados de estireno (por ejemplo, poliestireno, poli-p-cloroestireno, polivinil tolueno), copolímeros a base de estireno (por ejemplo, copolímero de estireno -p-cloroestireno, copolímero de estireno -propileno, copolímero de estireno 5 viniltolueno, copolímero de estireno -vinilnaftaleno, copolímero de estireno -acrilato de metilo, copolímero de estireno -acrilato de etilo, copolímero de estireno -acrilato de butilo, copolímero de estireno -acrilato de octilo, copolímero de estireno -metacrilato de metilo, copolímero de estireno -metacrilato de etilo, copolímero de estireno metacrilato de butilo, copolímero de estireno -α-clorometacrilato de metilo, copolímero de estireno -acrilonitrilo, copolímero de estireno -vinil metil cetona, copolímero de estireno -butadieno, copolímero de estireno -isopreno, 10 copolímero de estireno -acrilonitrilo -indeno, copolímero de estireno -ácido maleico, copolímero de estireno maleato), poli(metacrilato de metilo), poli(metacrilato de butilo), poli(cloruro de vinilo), poli(acetato de vinilo), polietileno, polipropileno, resina epoxídica, resina de poliol epoxídica, poliuretano, poliamida, polivinil butiral, poli(ácido acrílico), colofonia, colofonia modificada, resina de terpeno, resina de hidrocarburo alifático o alicíclico, resina de petróleo aromática, parafina clorada, y cera de parafina. Dos o más de tales resinas pueden usarse en

15 combinación.

Las mezclas madre pueden prepararse mediante el mezclado de una de más de las resinas tal como se ha mencionado en lo que antecede y el colorante tal como se ha mencionado en lo que antecede y el amasado de la mezcla al tiempo que se aplica una fuerza de alta cizalla a la misma. En este caso, un disolvente orgánico puede 20 añadirse para aumentar la interacción entre el colorante y la resina. Además, un método de descarga en el que una pasta acuosa que incluye un colorante y agua se mezcla con una resina que está disuelta en un disolvente orgánico y se amasa de tal modo que el colorante se transfiere al lado de resina (es decir, la fase oleosa) y, a continuación, el disolvente orgánico (y agua, si así se desea) se retira, puede usarse preferiblemente debido a que la torta húmeda resultante puede usarse tal cual está sin secarse. Cuando se realiza el proceso de mezclado y de amasado, pueden

25 usarse preferiblemente unos dispositivos de dispersión capaces de aplicar una fuerza de alta cizalla tal como molinos de tres cilindros.

El tóner puede incluir adicionalmente un agente de liberación. Los agentes de liberación adecuados incluyen ceras que tienen un punto de fusión de 50 a 120 ºC. Una cera de este tipo funciona de forma eficaz como un agente de

30 liberación entre un rodillo de fijación y una partícula de tóner para evitar la aparición de offset de alta temperatura sin aplicar aceite al rodillo de fijación.

El punto de fusión de una cera puede determinarse mediante la medición de un pico endotérmico máximo usando un calorímetro diferencial de barrido tal como el sistema de TG-DSC TAS-100 (de Rigaku Corporation).

35 Materiales preferidos específicos para el agente de liberación incluyen, pero sin limitarse a, ceras naturales tales como ceras vegetales (por ejemplo, cera de carnauba, cera de algodón, cera de zumaque, cera de arroz), ceras animales (por ejemplo, cera de abeja, lanolina), ceras minerales (por ejemplo, ozoquerita, ceresina), y ceras de petróleo (por ejemplo, parafina, microcristalina, petrolato); ceras de hidrocarburo sintético (por ejemplo, cera de

40 Fischer-Tropsch, cera de polietileno); y ceras sintéticas (por ejemplo, éster, cetona, éter).

Adicionalmente, los siguientes polímeros cristalinos también son adecuados para el agente de liberación: amidas de ácido graso (por ejemplo, amida de ácido 1,2-hidroxisteárico, amida de ácido esteárico, imida de anhídrido ftálico, hidrocarburo clorado); y polímeros cristalinos de bajo peso molecular tales como homopolímeros o copolímeros de

45 poliacrilatos (por ejemplo, polimetacrilato de n-estearilo, polimetacrilato de n-laurilo, copolímero de acrilato de nestearilo -metacrilato de etilo) que tienen un grupo lateral alquilo de cadena larga.

El tóner puede incluir adicionalmente un agente de control de carga. Ejemplos específicos de agente de control de carga utilizable incluyen, pero sin limitarse a, tintes de Nigrosina, tintes de trifenilmetano, tintes de complejos de

50 metal que incluyen cromo, pigmentos de quelato de ácido molíbdico, tintes de Rodamina, alcoxiaminas, sales de amonio cuaternario (incluyendo sales de amonio cuaternario modificadas con flúor), alquilamidas, fósforo y compuestos que contienen fósforo, wolframio y compuestos que contienen wolframio, activadores de flúor, sales de metal de ácido salicílico, y sales de metal de derivados de ácido salicílico.

55 Ejemplos específicos de agentes de control de carga comercialmente disponibles incluyen, pero sin limitarse a, BONTRON ® N-03 (tintes de Nigrosina), BONTRON® P-51 (sal de amonio cuaternario), BONTRON® S-34 (tinte de azo que contiene metal), BONTRON® E-82 (complejo de metal de ácido oxinaftoico), BONTRON® E-84 (complejo de metal de ácido salicílico), y BONTRON® E-89 (producto de condensación fenólica), que son fabricados por Orient Chemical Industries Co., Ltd; TP-302 y TP-415 (complejo de molibdeno de sal de amonio cuaternario), que son

60 fabricados por Hodogaya Chemical Co, Ltd.; COPY CHARGE® PSY VP2038 (sal de amonio cuaternario), AZUL COPY® PR (derivado de trifenil metano), COPY CHARGE® NEG VP2036 y COPY CHARGE® NX VP434 (sal de amonio cuaternario), que son fabricados por Hoechst AG; LRA-901, y LR-147 (complejo de boro), que son fabricados por Japan Carlit Co, Ltd; ftalocianina de cobre, perileno, quinacridona, pigmentos de azo, y polímeros que tienen un grupo funcional tal como un grupo sulfonato, un grupo carboxilo, y un grupo amonio cuaternario.

65

8

imagen7

imagen8

imagen9

imagen10

Volumen [ml] 1 0 Tiempo de espera [s] 0 Dinámica de adición de agente de titulación dE (ajuste) [mV] 8 0 5 dV (mín) [ml] 0 03 dV (máx) [ml] 0 5

Modo de medida Equilibrio controlado dE [mV] 05 dt[s] 10

10 t (mín) [s] 20 t (máx) [s] 20 0

Reconocimiento Umbral 100 0 Solo salto más inclinado No

15 Intervalo No Tendencia Ninguna

Terminación en el volumen máximo [ml] 10 0 en el potencial No

20 en la pendiente No después del número de EQP Sí n=1 condición de terminación comb No Evaluación

25 Procedimiento Convencional Potencial 1 No Potencial 2 No Parada para reevaluación No

30 En la presente memoria descriptiva, los índices de acidez se miden basándose en un método de acuerdo con JIS K0070-1992 tal como sigue:

En primer lugar, 0 5 g de una muestra se añaden a 120 ml de tolueno, y la mezcla resultante se agita durante aproximadamente 10 horas a 23 ºC de tal modo que la muestra se disuelve en el tolueno, seguido por la adición de 35 30 ml de etanol. De este modo, se prepara una solución de la muestra. En el caso de que la muestra no se disuelva, puede añadirse dioxano o tetrahidrofurano.

La solución de la muestra se titula con una solución de alcohol 0 1 N de hidróxido de potasio usando un titulador potenciométrico automático DL-53 TITRATOR y un electrodo DG113-SC (ambos de Mettler-Toledo lnternational Inc) 40 a 23 ºC. Los resultados de medición se analizan con un programa de soporte lógico de análisis LabX Light Versión 1 00 000. El titulador se calibra con un disolvente mezclado de 120 ml de tolueno y 30 ml de etanol.

Los ajustes de medición detallados son los mismos que los de la medición del índice de hidroxilo.

45 El índice de acidez se calcula a partir de la siguiente ecuación:

AV (mg KOH / g) = X x N x 56,1 / W

en la que X representa un título (ml), N representa el factor de la solución de alcohol 0,1 N de hidróxido de potasio, y 50 W representa el peso de la muestra.

El índice de acidez del tóner es atribuible a la existencia de grupos carboxilo terminal en la resina de poliéster sin modificar, y representa la susceptibilidad de fijación a baja temperatura y la resistencia de offset en caliente. Preferiblemente, el tóner tiene un índice de acidez de 05 a 40 KOH mg / g para tener una susceptibilidad de fijación

55 a baja temperatura y una resistencia de offset en caliente apropiadas.

Cuando el índice de acidez es demasiado grande, esto quiere decir que la reacción de alargamiento y / o de reticulación del prepolímero se ha experimentado de forma insuficiente, dando como resultado una resistencia de offset en caliente pobre. Cuando el índice de acidez es demasiado pequeño, esto quiere decir que la reacción de

60 alargamiento y / o de reticulación del prepolímero se ha experimentado de forma excesiva, dando como resultado una pobre estabilidad de fabricación.

Las temperaturas de pico endotérmicas y las temperaturas de hombro endotérmicas de las resinas y los tóneres que se han descrito en lo que antecede pueden medirse usando un sistema de calorímetro diferencial de barrido DSC-60 65 (Shimadzu Corporation).

13

imagen11

imagen12

imagen13

imagen14

imagen15

imagen16

imagen17

imagen18

Claims (1)

1. imagen1

   imagen2