MX2007002233A - Particulas de soporte recubiertas y procesos para formarlas - Google Patents

Particulas de soporte recubiertas y procesos para formarlas

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MX2007002233A
MX2007002233A MX/A/2007/002233A MX2007002233A MX2007002233A MX 2007002233 A MX2007002233 A MX 2007002233A MX 2007002233 A MX2007002233 A MX 2007002233A MX 2007002233 A MX2007002233 A MX 2007002233A
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El núcleo de soporte es recubierto con un recubrimiento que contiene un polímero formado en presencia de un tensoactivo y partículas conductoras recubiertas con polímero conductor. El soporte puede ser formado formando las partículas poliméricas por polimerización en presencia de un tensoactivo;mezclando en seco los núcleos de soporte con un polvo que comprende las partículas poliméricas y partículas conductoras recubiertas con polímero conductor;y calentando la mezcla para fusionar el polvo a la superficie los núcleos.

Description

PARTÍCULAS DE SOPORTE RECUBIERTAS Y PROCESOS PARA FORMARLAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción se relaciona con composiciones de soporte y procesos para formar composiciones de soporte, y de manera más específica, composiciones de soporte recubiertas con polímero formado en presencia de un tensoactivo y partículas conductoras recubiertas con polímero conductor. Esas composiciones de soporte recubiertas pueden ser usadas en procesos y dispositivos xerográficos . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La Patente Estadounidense No. 4,935,326 describe una composición de soporte revelador, y un proceso para la preparación de las partículas de soporte con parámetros de conductividad sustancialmente adecuados el cual comprende (1) proporcionar núcleos de soporte y una mezcla polimérica; (2) mezclar en seco los núcleos y mezcla polimérica; (3) calentar las partículas del núcleo de soporte y la mezcla polimérica, por lo que la mezcla polimérica se funde y fusiona con las partículas del núcleo de soporte; (4) posteriormente enfriar las partículas de soporte recubiertas resultantes. Esos soportes particulados para pigmentos orgánicos electrofotográficos son descritas como comprimidas de partículas centrales con un recubrimiento sobre ellas comprendido de una película fusionada de una mezcla de primer y REF:178410 segundo polímero, los cuales no están muy cerca en la serie triboeléctrica, siendo la mezcla seleccionada del grupo que consiste de fluoruro de polivinilideno y polietileno; metacrilato de polimetilo y acetato de copolietilen vinilo; fluoruro de copolivinilideno, tetrafluoroetileno y polietilenos; fluoruro de copolivinilideno, tetrafluoroetileno y acetato de copolietilen vinilo; y metacrilato de polimetilo y fluoruro de polivinilideno. En la Patente Estadounidense No. 6,042,981 se ilustran soportes que incluye un recubrimiento polimérico, donde el recubrimiento polimérico puede contener un componente conductor, como miembro de humo, componente, el cual, puede estar disperso en el recubrimiento polimérico. El componente conductor es incorporado en el recubrimiento polimérico del núcleo de soporte combinando el núcleo de soporte con el recubrimiento polimérico, y el componente conductor en un proceso de mezclado como el mezclado con rodillo en cascada, tamborín, molienda, agitación, rocío de nube de polvo electrostático, de lecho fluidizado, procesamiento con disco electrostático o por una cortina electrostática. Después del proceso de mezclado, inicia el calentamiento para recubrir el núcleo de soporte con el recubrimiento polimérico y el componente conductor. La Patente Estadounidense No. 6,355,391 describe un microporo que puede ser usado como recubrimiento para partículas de núcleos de soporte. El micro polvo incluye un polvo de tamaño submicrónico recubierto de una emulsión de látex sintético de polímero y tensoactivo, y una carga conductora incorporada en el polvo. La patente indica que, en modalidades, el polímero es un polímero o copolímero de metacrilato de metilo. La carga conductora puede ser cualquier material adecuado que exhiba conductividad, por ejemplo, óxidos de metal, metales, negro de humo, etc. La patente también describe la incorporación de micropolvo sobre la superficie del soporte, seguido por calentamiento. En la Patente Estadounidense No. 6,764,799 se ilustra un portador comprendido de un núcleo y por lo tanto el recubrimiento polimérico, siendo el recubrimiento polimérico generado por la polimerización en la emulsión de uno o más monómeros y un tensoactivo. Esta patente indica específicamente que los soportes recubiertos están sustancialmente libres o libres de componentes conductores como negros de humo conductores . Los componentes apropiados y los aspectos de proceso de lo anterior pueden ser seleccionados de la presente descripción y modalidades de la misma, y toda la descripción de las patentes mencionadas anteriormente se incorpora totalmente aquí como referencia. El proceso electrostatográfico, y particularmente los procesos xerográficos conocidos. Este proceso implica la formación de una imagen electrostática latente sobre el fotorreceptor, seguido por el revelado de la imagen y por un revelador, y la transferencia posterior de la imagen sobre un sustrato adecuado. En xerografía, la superficie de la placa, tambor o banda electrofotográfica o similar (miembro formador de imágenes o fotorreceptor) que contiene una capa aislante fotoconductora sobre una capa conductora es primero cargada electrostáticamente de manera uniforme. El miembro formador de imágenes es entonces expuesto a un patrón de radiación electromagnética activante, como la luz. La radiación disipa selectivamente la carga sobre las áreas iluminadas de la capa aislante fotoconductora dejando a la vez detrás una imagen electrostática latente sobre áreas iluminadas. Esta imagen electrostática latente puede entonces ser revelada para formar una imagen visible depositando partículas marcadoras electroscópicas finamente divididas sobre la superficie de la capa aislante fotoconductora. La imagen visible resultante puede entonces ser transferida al miembro formador de imágenes directa o indirectamente (como por un miembro de transferencia u otro) a un sustrato de impresión, como transparencia o papel. Este proceso de formación de imágenes puede ser repetido muchas veces con miembros de formación de imágenes reutilizables . Se conocen numerosos tipos diferentes de procesos de formación de imágenes xerográficas, por ejemplo, se seleccionan particular reveladoras aislantes o partículas reveladoras conductoras dependiendo de los sistemas de revelado usados. Además, de importancia con respecto a las composiciones reveladoras mencionadas anteriormente los valores de la carga triboeléctrica apropiada asociados con estas, que permiten la formación continua de imágenes reveladas de alta calidad y excelente resolución. En las dos composiciones reveladoras de los componentes, son usadas partículas de soporte en la carga de las partículas de pigmento orgánico. Las partículas de soporte en parte comprenden un núcleo esférico rugoso, con frecuencia referido como "núcleo de soporte", el cual puede ser hecho de una variedad de materiales . El núcleo es con frecuencia recubierto con una resina. La resina puede ser producida a partir de un polímero o copolímero. Esa resina puede tener material conductor o aditivos que aumenten la carga incorporados en esta para proporcionar a las partículas de soporte propiedades triboeléctricas más deseables y consistentes. La resina puede estar en forma de un polvo, puede ser usado para recubrir la partícula de soporte. Con frecuencia el polvo o resina es referida como el "recubrimiento de soporte" o "recubrimiento". Los métodos conocidos para incorporar material conductor en el recubrimiento de soporte incluyen el uso de atracción electrostática, impacto mecánico, polimerización in si tu, mezclado en seco, fusión térmica y otros. Esos métodos de incorporación de material conductor de los recubrimientos de soporte con frecuencia dan como resultado solo cantidades mínimas de material conductor incorporado en el recubrimiento o produce recubrimientos de soporte conductores muy grandes para su uso efectivo y eficiente en algunos de los soportes más pequeños . Otras resinas de recubrimiento conductoras usan procesos de mezclado en seco y otro mezclado para incorporar el negro de humo u otro material conductor en el polímero. Sin embargo, para evitar la transferencia de negro de humo de polímeros conductores así producidos, la cantidad de negro de humo que puede ser mezclada es severamente limitada, por ejemplo, al 10% en peso o menos. Esto a su vez limita de manera severa la conductividad lograble por el polímero conductor resultante. Además de los problemas asociados con la carga de materiales conductivos en resinas de recubrimiento, los esfuerzos resientes para hacer avanzar la ciencia de las partículas de soporte se han enfocado sobre el logro de recubrimientos de partículas de soporte con calidad de revelado mejorado y proporcionar partículas que puedan ser recicladas y tenga efecto de manera adversa al miembro formador de imágenes de ninguna manera sustancial. Muchos de los recubrimientos comerciales actuales pueden deteriorarse rápidamente, especialmente, cuando se selecciona por un proceso xerográfico continuo donde todo el recubrimiento puede separarse del núcleo de soporte en forma de fragmentos o laminillas produciendo falla tras el impacto o contacto abrasivo con partes de la máquina y otras partículas de soporte. Esas laminillas o fragmentos, los cuales generalmente no pueden ser recuperados de la mezcla reveladora, tiene un efecto adverso sobre las características de carga triboeléctrica de las partículas de soporte, proporcionando por lo tanto imágenes con menor resolución en comparación con aquellas composiciones donde los recubrimientos de soporte son retenidos sobre la superficie del sustrato central. Además, otro problema encontrado con algunos recubrimientos de soporte de la técnica anterior coincide en la fluctuación de las características de carga triboeléctrica, particularmente con cambios en la humedad relativa. Una humedad relativamente alta impide la densidad de la imagen por procesos xerográficos, puede producir depósitos de fondo, conduce a inestabilidad reveladora, o puede dar como resultado una degeneración total de la calidad de la impresión. En la ciencia de la xerografía, el término "Zona A" se usa para referirse a condiciones de calor y humedad, mientras que el término "Zona C" se usa para referirse a condiciones de frío y sequedad. Las cargas triboeléctricas son usualmente menores en la "Zona A" que en la "Zona C" . Es deseable tener las cargas triboeléctricas medidas (tc) para un soporte particular en la Zona A y la Zona C, cuando entren en una relación de zona A tc/zona C c. de modo que estén cerca de 1.0 para obtener buen revelado en alta humedad. Un recubrimiento de soporte comúnmente usado es el #MP-116 PMMA disponible de Soken Chemical en Japón. Este polvo típicamente tiene un diámetro de 0.4 aO .5 micrómetros y está hecho de metacrilato de polimetilo. Sin embargo, se requiere usar altas cantidades de #MP-116 PMMA para recubrir núcleos de soporte de 30 a 150 micrómetros para lograr una cobertura de área superficial sobre el soporte de 85% a 95%. El uso de esas altas cantidades de recubrimiento de soporte con frecuencia dan como resultado rendimientos de soporte más bajos debido a agregados fundidos . Los agregados fundidos deben ser destruidos o removidos por tamizado. La obturación o rompimiento de los agregados puede dar como resultado áreas débiles o "desportilladas" de la superficie del soporte que produzcan potencialmente una pobre calidad de recubrimiento. La separación por tamizado puede dar como resultado un rendimiento más bajo a medida que sean removidos los agrados del producto final . Varias partículas de soporte recubiertas para usarse en los modeladores electrostatográficos son conocidas en la técnica. Las partículas de soporte para usarse en el revelado de imágenes electrostáticas latentes son descritas en muchas patentes diferentes, incluyendo por ejemplo la Patente Estadounidense No. 3,590,000. Esas partículas de soporte pueden comprender varios núcleos con un recubrimiento sobre ellos de fluoropolímeros y terpolímeros de estireno, metacrilato y compuestos de silano. Existe una necesidad continua de poder incorporar altas cantidades de material conductor en resinas de recubrimiento, proporcionando y manteniendo a la vez calidades xerográficas deseables como una alta eficiencia de recubrimiento, desempeño apropiado y características de carga estable. SUMARIO DE LA INVENCIÓN En modalidades, la presente descripción está dirigida a un método para formar un soporte o portador. En modalidades, un método comprende formar partículas poliméricas por polimerización en presencia de un tensoactivo; mezclar en seco los núcleos de soporte con un polvo que comprende las partículas poliméricas y partículas conductoras recubiertas con polímero conductor; calentar la mezcla para fundir el polvo a la superficie de los núcleos. En modalidades, las partículas poliméricas tienen un tamaño de partícula promedio de al menos aproximadamente 100 nm, como se aproximadamente 50 hasta aproximadamente 100 nm. En modalidades, la presente descripción está dirigida un soporte que comprende un núcleo y un recubrimiento, comprendiendo el recubrimiento un polímero formado en presencia de un tensoactivo y partículas conductoras recubiertas con polímero conductor. En modalidades, el polímero formado en presencia de un tensoactivo contiene una cantidad del tensoactivo. En modalidades, el recubrimiento está presente sobre los núcleos en una cantidad de menos de aproximadamente 2 por ciento en peso del núcleo, como en una cantidad de menos de aproximadamente 1 por ciento en peso. En modalidades, el recubrimiento está presente sobre los núcleos en una cantidad de menos de 0.5 por ciento en peso del núcleo, como en una cantidad de menos de aproximadamente 0.4 por ciento del núcleo. En modalidades, el recubrimiento cubre al menos aproximadamente 80% del área superficial de los núcleos, como de aproximadamente 85% hasta aproximadamente 95% del área superficial de los núcleos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Varias modalidades ejemplares de la descripción serán descritas con detalle, con referencia a las siguientes figuras, donde : La Figura 1 muestra una gráfica de la reproducción de semitonos contra el por ciento de entrada de semitonos después de 500 impresiones; La Figura 2 muestra una gráfica de la reproducción de semitonos contra el por ciento de entrada de semitonos después de 2500 impresiones; y La Figura 3 muestra la figura en forma de promontorio en forma de S de mérito de los soportes o portadores de la presente descripción. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En modalidades, la presente descripción está dirigida a un soporte que comprende un núcleo y un recubrimiento, comprendiendo el recubrimiento partículas conductoras recubiertas con polímero conductor. En modalidades, el núcleo es conductor. Por ejemplo, el núcleo puede comprender metal. En modalidades particulares, el núcleo comprende al menos uno de magnetita o ferrita. En modalidades, el tensoactivo es un tensoactivo aniónico. En modalidades, el tensoactivo es lauril sulfato de sodio. En modalidades, las partículas conductoras que están en el recubrimiento del soporte comprende negro de humo . En modalidades, el polímero conductor que recubre las partículas conductoras es de al menos polianilina o polipirrol. Sin embargo, también pueden ser usadas otras partículas conductoras y/o polímeros conductores. En modalidades, el polímero conductor se forma por polimerización in si tu del polímero conductor en una matriz de partículas conductoras. En modalidades particulares, las partículas conductoras recubiertas con el polímero conductor son las partículas descritas en la Patente Estadounidense No. 6,132,645, la cual se incorpora aquí como referencia en su totalidad. En modalidades, la composición de recubrimiento es una composición polimérica eléctricamente conductora como se describe en la Patente Estadounidense No. 5,498,372, la cual se incorpora aquí. Como referencia en su totalidad. En modalidades particulares, las partículas conductoras recubiertas con polímero conductor son un producto conocido como EEONOMER1^, el cual puede ser obtenido de Eeonyx Corporation. El EEONOMER^ es un aditivo polimérico intrínsecamente conductor (ICP) . Debe comprenderse que EEONOMER es preparado por polimerización in situ y deposición de polímeros intrínsecamente conductores, como polianilina o polipirrol, o como un negro de humo u otra matriz. La polimerización implica una polimerización oxidativa, catalizada del monómero sobre, en particular, negro de humo. La conductividad del ICP es, por ejemplo, de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 50, de manera más específica, de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 40 Siemens/cm medida, por ejemplo, utilizando una pastilla prensada por el ASTM D84 y D257. En modalidades, el tamaño de diámetro medio de partícula de las partículas conductoras recubiertas con polímero conductor es, por ejemplo, igual a o menor de aproximadamente 100 nanómeros, de aproximadamente 25 hasta aproximadamente 75 nanómetros, y/o tiene una distribución de tamaño de partícula donde el 99 por ciento de las partículas son de un diámetro inferior a aproximadamente 100 nanómetros, es decir, por ejemplo que aproximadamente el 1 por ciento de las partículas son más grandes de 300 nanómetros. El polímero formado en presencia de un tensoactivo es generalmente un polímero que formará un buen recubrimiento sobre el soporte o portador. Este polímero no necesita ser conductor. Sin embargo, este polímero podría ser un polímero conductor y podría, en efecto, ser el mismo polímero conductor que está recubierto sobre las partículas conductoras. En modalidades, el recubrimiento comprende de aproximadamente 3% hasta aproximadamente 30% en peso de partículas conductoras recubiertas con polímero conductor y de aproximadamente 70% hasta aproximadamente 97% en peso de polímero formado en presencia de un tensoactivo. En algunas modalidades, el recubrimiento comprende de aproximadamente 15% hasta aproximadamente 30% en peso de partículas conductoras recubiertas con polímero conductor y de aproximadamente 70% hasta aproximadamente 85% en peso de polímero formado en presencia de un tensoactivo. En esas modalidades, en particular, puede ser obtenido un soporte con una mayor conductividad y en particular un soporte que tiene una mayor conductividad en el recubrimiento que en el núcleo. Por lo tanto, puede obtenerse el soporte que es más conductor que su núcleo. En otras modalidades, el recubrimiento comprende de aproximadamente 3% hasta aproximadamente 15% en peso de partículas conductoras recubiertas con polímero conductor y de aproximadamente 85% hasta aproximadamente 97% en peso de polímero formado en presencia de un tensoactivo. En esas modalidades, en particular, puede ser obtenido un soporte con un mayor voltaje de disrupción y mejor reproducción de semitonos. En modalidades, el polímero formado en presencia de un tensoactivo es un polímero de acrílico. En modalidades, el polímero de acrílico es un polímero o copolímero de metacrilato de polimetilo (PMMA) . Los comonómeros adecuados que pueden ser usados para formar un copolímero de PMMA incluye, por ejemplo, monoalquilo o dialquilaminas como el metacrilato de dimetilaminoetilo, metacrilato de dietilaminoetilo, metacrilato de diisópropilaminoetilo, ácidos acrílico metacrílico, o esteres acrílicos y metacrílicos de fluoroalquilo o perfluorados como, por ejemplo metacrilato de fluoroetilo, específicamente metacrilato de 2, 2 , 2-trifluoro-etilo, o acrilato de fluoro-etilo. La formación del polímero, como el polímero o copolímero de metacrilato de polimetilo, en presencia del tensoactivo, como el lauril sulfato de sodio, puede producir un polímero que tenga un tamaño de partícula promedio de menos de 100 nm, de aproximadamente 50 hasta aproximadamente 100 nm. Usar partículas poliméricas que tengan ese tamaño de partícula promedio puede proporcionar una mejor cobertura, como donde al menos aproximadamente 80%, por ejemplo de aproximadamente 85% hasta aproximadamente 95%, del núcleo está cubierto por el recubrimiento. En particular, usar esas partículas poliméricas puede proporcionar mejor cobertura sin la aplicación del recubrimiento grueso. Por ejemplo, esa cobertura puede ser obtenida aún cuando el recubrimiento esté presente sobre los núcleos en cantidades de aproximadamente 2 por ciento en peso del núcleo, como en una cantidad de aproximadamente 1, menos de aproximadamente 0.5 o menos de aproximadamente 0.4 por ciento en peso del núcleo. El recubrimiento puede adherirse al recubrimiento por el recubrimiento de polvo. En particular, las partículas conductoras recubiertas con polímero conductor pueden ser mezcladas con partículas poliméricas. La mezcla de partículas puede entonces ser mezclada con el portador o soporte en caliente para fundir las partículas al núcleo del soporte. Sin embargo, el recubrimiento puede ser adherido al núcleo por otros métodos, como recubrimiento en solución, polimerización in situ y agregación en emulsión. Para formar las partículas poliméricas, el monómero o mezcla de monómeros puede ser mezclada gradualmente en una solución acuosa de tensoactivo, de modo que solo del 5% al 30% de la cantidad de monómero, se emulsifique. El inicio de las partículas poliméricas de látex puede ser logrado mediante la adición rápida de una solución de persulfato de amonio estándar, seguida por una adición medida de suministro de monómero restante. La velocidad de dosificación puede ser de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 5.0 gramos por minuto, como de aproximadamente 1.5 gramos por minuto, para preparaciones de látex de hasta 350 gramos. El mezclado continua generalmente después de la adición de la cantidad final de monómero. La temperatura también puede ser mantenida en el intervalo de 60 a 70°C. El mezclado puede ser efectuado a una velocidad de, por ejemplo, aproximadamente 50 hasta aproximadamente 300 revoluciones por minuto durante aproximadamente 1 a 6 horas usando cualquier aparato de mezclado mecánico conocido en la técnica. En las modalidades, la dispersión es mezclada a una velocidad de aproximadamente 100-200 revoluciones por minuto durante aproximadamente 2 a 4 horas, con una temperatura entre 65 a 67°C. En modalidades, los tensoactivos son de tipo aniónico. Los tensoactivos adecuados incluyen lauril sulfato de sodio (SLS), sulfato de dodecilnaftaleno, y otros. En modalidades, no está presente ningún otro tensoactivo de clase o polaridad diferente. El tensoactivo puede ser agregado en una cantidad de 0.2% a 5% en peso del monómero polimerizado. En una modalidad, el tensoactivo es SLS en el intervalo de 0.4% a 0.8% en peso del monómero a ser polimerizado. El iniciador puede ser persulfato de amonio en el intervalo de 0.2% a 1.0% en peso del monómero. Por procedimientos conocidos en la técnica, la concentración de tensoactivo es usada para regular el tamaño de la partícula de látex, mientras que el nivel de iniciador es usado para regular el peso molecular del polímero producido. La recuperación de las partículas poliméricas de la suspensión en emulsión puede ser lograda por procesos conocidos en la técnica. Por ejemplo, la emulsión de partículas poliméricas puede ser filtrada por cualquier material adecuado. En modalidades, se usa un paño para queso. Las partículas poliméricas pueden entonces ser lavadas, pero en una modalidad, las partículas poliméricas no son lavadas. Finalmente, las partículas poliméricas son secadas usando, por ejemplo, secado por congelamiento, secado por rocío o técnicas al vacío conocidas en la técnica. En modalidades, se permitirá que alguna cantidad de tensoactivo permanezca en asociación con las partículas poliméricas. Permitir que alguna cantidad de tensoactivo permanezca en asociación con las partículas poliméricas puede proporcionar una mejor formación de partículas y mejores características de recubrimiento del soporte. Se cree que el entrelazamiento de los tensoactivos con la química de la superficie de las partículas poliméricas proporciona esos mejores resultados. Las partículas poliméricas aisladas del proceso tienen un tamaño inicial de, por ejemplo, aproximadamente 0.01 micrómetros hasta <1.0 micrómetros. Debido a los agregados físicos, algunas de las partículas poliméricas pueden inicialmente ser más grandes de 1.0 micrómetros. Durante el proceso de mezclado con las partículas conductoras y/o con los núcleos portadores, los agregados físicos de las partículas poliméricas se romperán en partículas poliméricas submicrónicas . En modalidades, las partículas poliméricas obtenidas por el proceso de la presente tienen el tamaño de, por ejemplo, aproximadamente 0.04 micrómetros hasta aproximadamente 0.250 micrómetros, como de aproximadamente 0.08 micrómetros hasta aproximadamente 0.100 micrómetros, es decir, de 80 a 100 mm. Después de la formación y recuperación de las partículas poliméricas, las partículas conductoras recubiertas con polímero conductor son incorporadas con las partículas poliméricas . El recubrimiento de la presente descripción permite a los soportes lograr un amplio intervalo de conductividad. Los soportes que usan el recubrimiento de la presente descripción pueden exhibir una conductividad de aproximadamente 10"5 hasta aproximadamente 10"14 (ohm-cm)"1. En modalidades, los soportes que usan los recubrimientos de la presente descripción pueden exhibir una conductividad de aproximadamente 10~5 hasta aproximadamente 10~10 (ohm-cm)"1.
Las partículas conductoras recubiertas con el polímero conductor incorporado con las partículas poliméricas en el proceso tienen un tamaño de, por ejemplo, aproximadamente 0.012 micrómetros hasta aproximadamente 0.5 micrómetros. En modalidades, esas partículas conductoras tienen un tamaño de, por ejemplo, aproximadamente 0.02 micrómetros hasta aproximadamente 0.05 micrómetros. Las partículas conductoras recubiertas con el polímero conductor se incorporan con las partículas poliméricas usando técnicas conocidas en la técnica incluyendo el uso de varios tipos de mezclado y/o atracción electrostática, impacto mecánico, mezclado en seco, fusión térmica y otras. Además de incorporar partículas conductoras en los recubrimientos de soporte, con frecuencia es deseable impartir características de carga variable a la partícula de soporte incorporando aditivos que mejoren la carga. Si se incorporan con partículas poliméricas, los aditivos que mejoran la carga pueden ser incorporados en un proceso de premezclado antes o después de la incorporación de las partículas conductoras. Típicamente los aditivos que mejoran la carga incluyen resinas de amina particuladas como la melamina, y ciertos polvos de fluoropolímero como acrilatos y metacrilatos de alquilamíno, poliamidas y polímeros fluorados, como el fluoruro de polivinilideno (PVF2) y poli (tetrafluoroetileno) y metacrilatos de fluoroalquilo como el metacrilato de 2,2,2-trifluoroetilo . Otros aditivos que mejoran la carga como, por ejemplo, aquellos ilustrados en la Patente Estadounidense No. 5,928,830, incorporada aquí como referencia, que incluyen sales de amonio cuaternario, y de manera más específica, metil sulfato de diestearil dimetil amonio (DASM) , cromato (1-) de bis-1- (-2-hidroxifenil disustituido 3 , 5) axo-3- (monosustituido) -2-naftalenolato(2-) , amonio sodio e hidrógeno (THR) , cloruro de cetil piridinio (CPC), FANAL PINK.RTM. D4830, y similares y otros como se ilustra específicamente aquí también pueden ser utilizados en la presente descripción. Los aditivos de carga pueden ser agregados en varias formas efectivas, de aproximadamente 0.5% hasta aproximadamente 20% en peso, sobre la base de la suma de los pesos de todos los polímeros, partículas conductoras y componentes aditivos de carga . Después de la síntesis de las partículas de recubrimiento, el recubrimiento puede ser incorporado sobre la superficie del soporte. Pueden ser seleccionados varios procesos adecuados efectivos para aplicar un recubrimiento en la superficie de las partículas de soporte. Los ejemplos de procesos típicos para éste propósito incluyen mezclado con rodillo, tamborín, molienda, agitación, rocío de nube de polvo electrostático, helécho fluidizado, procesamiento con disco electrostático y una cortina electrostática. Véase, por ejemplo, la Patente Estadounidense No. 6,042,981, incorporada aquí como referencia. Después de la incorporación del polvo sobre la superficie del soporte, puede iniciarse el calentamiento para permitir el flujo de material de recubrimiento sobre la superficie del núcleo de soporte. En una modalidad, los materiales de recubrimiento son fusionados al núcleo de soporte en un horno giratorio o haciéndolos pasar a través de un aparato extrusor caliente. En una modalidad, las partículas conductoras de polímero de la presente descripción son usadas para recubrir núcleos de soporte de cualquier tipo conocido por cualquier método conocido, soportes los cuales son entonces incorporados con cualquier pigmento orgánico, conocido para formar el revelador para impresión xerográfica. Los núcleos portadores adecuados pueden ser encontrados en, por ejemplo, las Patentes Estadounidenses Nos. 4,937,166 y 4,935,326, incorporados aquí como referencia, y pueden incluir zirconio granular, silicio granular, vidrio, acero, níquel, ferritas, magnetitas, ferritas de hierro, dióxido de silicio y similares. Pueden ser usados núcleos de soporte que tengan un diámetro en el intervalo de, por ejemplo, aproximadamente 5 micrómetros hasta aproximadamente 100 micrómetros. En modalidades, los soportes son, por ejemplo, de aproximadamente 20 o aproximadamente 30 micrómetros hasta aproximadamente 80 o aproximadamente 70 micrómetros. Típicamente, el recubrimiento cubre, por ejemplo, de aproximadamente 60% hasta aproximadamente 100% del área superficial del núcleo de soporte usando aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 3.0% en peso del recubrimiento. En modalidades, de aproximadamente 75% hasta aproximadamente 98% del área superficial es cubierta con el recubrimiento usando de aproximadamente 0.3% hasta aproximadamente 2.0% en peso del recubrimiento. En modalidades, la cobertura del área superficial es de aproximadamente 85% hasta aproximadamente 95% usando aproximadamente 1% en peso del recubrimiento. El uso de polvos de recubrimiento de tamaño más pequeño a probado ser más ventajoso puesto que es necesaria una menor cantidad en peso del recubrimiento para recubrir suficientemente un núcleo de soporte. Usar menos recubrimiento es más barato y da como resultado menos separación del recubrimiento del soporte que interfiera con las características de carga triboeléctrica del pigmento orgánico y/o el revelador. En modalidades, la presente descripción está dirigida al soporte recubierto descrito aquí con el pigmento orgánico sobre la superficie del soporte. En modalidades adicionales, la presente descripción está dirigida a un dispositivo xerográfico que comprende ese revelador. El dispositivo xerográfico, el revelador descrito aquí puede ser usado con cualquier miembro de formación de imágenes adecuado para formar y revelar imágenes electrostáticas latentes . En modalidades, el soporte descrito aquí proporciona un revelador que, después de revelar 2500 impresiones, tiene una salida L* graficada contra el por ciento de entrada de semitonos que tienen un coeficiente de correlación R2 de aproximadamente 0.95 a 1.0, como de aproximadamente 0.96 a 1.0. En modalidades, el soporte tiene una conductividad denotada por logio de aproximadamente -5.8 (ohm-cm) -1 o menor, de aproximadamente -7.5 (ohm-cm)"1 antes de que el revelador sea usado para revelar imágenes. En modalidades, el revelador tiene una Figura de Mérito en forma de promontorio en forma de S de aproximadamente 3.5 o menor, como de aproximadamente 2.5 o menos, antes de que el revelador sea usado para revelar imágenes EJEMPLOS Los siguientes ejemplos ilustran modalidades específicas de la presente descripción. Un experto en la técnica reconocerá que los reactivos apropiados, con relación de componentes/concentraciones puede ser ajustada según sea necesario para lograr las características específicas del producto. Todas las partes y porcentajes están en peso al menos que se indique otra cosa. En los siguientes ejemplos, la conductividad del revelador es una conductividad denotada del revelador. Para medir la conductividad, el pigmento orgánico es removido del soporte y la conductividad es medida a 10 voltios usando el dispositivo descrito en la Patente Estadounidense No. 5,196,803. El montaje de disrupción es medido usando el mismo dispositivo. La concentración de tribo y pigmento orgánico (TC) son medidos de acuerdo al procedimiento ASTM F142592 a una presión de aire de 3.86 kgf/cm2 (55 libras por pulgada cuadrada) . La cobertura del recubrimiento fue determinada usando microscopía electrónica de barrido. Ejemplo 1 EL EEONOMER"1* 200F, el cual está compuesto de negro de humo que ha sido tratado superficialmente con un polipirrol, fue mezclado en un mezclador con partículas de PMMA formadas usando lauril sulfato de sodio, el cual es referido como SLS PMMA, a una relación de EEONOMER^/PMMA de 20% a 80% en peso. El polvo resultante fue recubierto en polvo sobre un núcleo magnético de 65 Dm con un peso del recubrimiento del 0.38%. Para recubrir con polvo los núcleos, la mezcla de polvo y los núcleos fueron mezclados juntos en un mezclador, seguido por el proceso en un horno giratorio a una temperatura que permitió la fusión de la mezcla de recubrimiento sobre la superficie del material del núcleo. Mediante esta técnica, se recubrió en promedio el 87% de la superficie de los núcleos. El portador resultante fue mezclado con pigmento orgánico en un recipiente de molienda y se probó. El pigmento orgánico fue el Xerox 6R1046 (DC 555/545/535) , el cual es un pigmento orgánico basado en poliéster. La conductividad del soporte recubierto resultante fue de 8.74 x 10"7 (ohm-cm)"1. El log de la conductividad fue de -6.06. La carga triboeléctrica sobre el soporte fue de 23.65 DC/g. La concentración de pigmento orgánico (TC) fue de 3.75%. El voltaje de disrupción fue de 30.8 V. Ejemplo 2 Se mezcló EEONOMER^ 200F en un mezclador con partículas de SLS PMMA a una relación de EEONOMER^/PMMA de 5% a 95% en peso. El polvo resultante fue recubierto por pulverización sobre el núcleo de magnetita de 65 Dm con un peso de recubrimiento de 0.18%. Para recubrir el polvo de los núcleos, la mezcla de polvo y los núcleos fueron mezclados en un mezclador, seguido por el procesamiento en un horno giratorio a una temperatura que permitió la fusión de la mezcla de recubrimiento sobre la superficie del material del núcleo. Mediante esta técnica, se recubrió un promedio de 81% de la superficie de los núcleos . El portador resultante fue mezclado con pigmento orgánico en un recipiente de molienda y se probó. El pigmento orgánico fue el Xerox 6R1046. La conductividad del soporte recubierto resultante fue de 1.51 x 10"11 (ohm-cm)"1. El log de la conductividad fue de -10.82. La carga triboeléctrica del soporte fue de 24.5 DC/g. La TC fue de 4%. El voltaje de disrupción fue de 148.0V. Aunque la conductividad de este ejemplo no es alta como en el Ejemplo 1, el voltaje de disrupción es casi cinco veces mayor. Ejemplo Comparativo 1 También se probó un portador o soporte de control . Este soporte de control contiene un núcleo de magnetita de 65 D recubierto con solvente con una composición de recubrimiento de PMMA y negro de humo. El peso de recubrimiento fue de 2.1%. La mezcla de soporte fue mezclada con pigmento orgánico en un recipiente de molienda y probada. El pigmento orgánico fue el Xerox 6R1046. La conductividad del soporte recubierto resultante fue de 8.54 x 10"7 (ohm-cm)"1. El log de la conductividad fue de -6.07. La carga triboeléctrica del soporte fue de 23.3 DC/g. La TC fue de 3.81%. Este soporte o portador tiene propiedades similares a la del soporte del Ejemplo 1. Sin embargo, se requirió una cobertura de recubrimiento significativamente más gruesa en el Ejemplo 1 para obtener esas propiedades . Los reveladores de los Ejemplos 1 y 2 y el Ejemplo Comparativo 1 también fueron probados usando una máquina Xerox Work Centre 165. Los resultados de esas pruebas se describen en las Figuras 1-3 La Figura 1 muestra una gráfica de L* (L*~1/10D3) de una reproducción de semitonos contra el por ciento de entrada de semitonos después de 500 impresiones. La curva con diamantes es el soporte control del Ejemplo Comparativo 1. Ambos porcentajes bajo y alto de entrada de semitonos la gráfica tiene una mayor cantidad de curvatura. Esto puede ser comparado con las curvas con cuadrados, la cual es del soporte del Ejemplo 1. Donde la curva del Ejemplo 1 es mucho más similar a la del Ejemplo Comparativo 1, la curva con un alto porcentaje de entrada de semitonos, existe una linealización significativa de la curva a un bajo porcentaje de semitonos. Además, la curva con triángulos, la cual es la del soporte del Ejemplo 2, se linealizó significativamente en comparación con ambas de las otras curvas. Como resultado, el revelador del Ejemplo 2 proporciona una mejor representación del tono presente en una imagen que está siendo copiada o impresa. La Figura 2 demuestra un mismo fenómeno para 2500 impresiones. Una impresión es un ciclo del proceso de revelado que da como resultado una imagen fusionada al papel u otros medios. De este modo, podrían haberse creado 2500 impresiones de 2500 documentos con una imagen de algún tipo en el papel. En la Figura 2, también se incluyeron las líneas de regresión. Nótese que R2 es significativamente mejor para el Ejemplo 2. El ejemplo de esos cambios es más evidente en impresiones cuando puede observarse que para el Ejemplo 2 existe una mejora en la definición de lo resaltado y en las áreas sombreadas (oscuras) que muestran mayores diferencias de contraste, es decir, que es posible distinguir dos áreas sombreadas con mayor claridad con el soporte del Ejemplo 2 que con el del Ejemplo Comparativo 1.
Para mostrar mejor el efecto de cambiar la relación de EEONOMER1® a SLS PMMA, la Figura 3 describe una figura de mérito de promontorio en forma de S. En esta tabla, el promontorio en forma de S=L* (a una entrada de semitonos de 20%) +0.4 (60-L* (a un 50% de semitonos) ) -82. Como se describe en la Figura, el promontorio en forma de S para el Ejemplo Comparativo 1 es mayor de 5, aunque después este soporte haya envejecido por la formación de 2500 impresiones, tiene un el promontorio en forma de S de 2.84. En contraste, los soportes de ambos Ejemplos 1 y 2 tienen promontorio forma de S de 2.5 Se apreciará que varias de las características y funciones u otras descritas anteriormente, o alternativas de las mismas, pueden ser combinadas de manera deseable en muchos otros sistemas o aplicaciones diferentes. También, que las variaciones anteriormente mencionadas por las alternativas, modificaciones, variaciones, o mejoras no anticipadas aquí pueden ser posteriormente hechas por expertos en la técnica, las cuales se pretende sean abarcadas en las siguientes reivindicaciones . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (26)

  1. REIVINDICACIONES
  2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Un soporte o portador, caracterizado porque comprende un núcleo y un recubrimiento sobre el núcleo, comprendiendo el recubrimiento: (a) un polímero formado en presencia de un tensoactivo y (b) partículas conductoras recubiertas con polímero conductor, donde el recubrimiento sobre el núcleo contiene una cantidad de tensoactivo . 2. El soporte de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas conductoras comprenden negro de humo .
  3. 3. El soporte de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero conductor es al menos uno de poliamidina o polipirrol.
  4. 4. El soporte de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero conductor se forma por polimerización in si tu del polímero conductor en una matriz de partículas conductoras .
  5. 5. El soporte de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero formado en presencia de un tensoactivo es un polímero de acrílico.
  6. 6. El soporte de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el polímero de acrílico es polímero o copolímero de metacrilato de polimetilo.
  7. 7. El soporte de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el tensoactivo es un tensoactivo aniónico.
  8. 8. El soporte de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el tensoactivo es lauril sulfato de sodio.
  9. 9. El soporte de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el recubrimiento sobre el núcleo está presente en una cantidad de menos de aproximadamente dos por ciento en peso del núcleo.
  10. 10. El soporte de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el recubrimiento cubre al menos 80% del área superficial del núcleo .
  11. 11. Un revelador, caracterizado porque comprende pigmento orgánico y soporte de conformidad con la reivindicación 1.
  12. 12. El revelador de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque, después de revelar 2500 impresiones usando el revelador, el revelador tiene una salida L* graficada contra el por ciento de entradas de semitonos que tiene un coeficiente de correlación de R2 de aproximadamente 0.95 a 1.0.
  13. 13. El revelador de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque, el soporte tiene una conductividad denotada por el logio de aproximadamente 5.8 (ohmn-cm) _1 o menor antes de que el revelador sea usado para revelar imágenes .
  14. 14. El revelador de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el revelador tiene una Figura de Mérito de promontorio en S de aproximadamente 3.5 o menor antes de que el revelador sea usado para revelar imágenes .
  15. 15. Un dispositivo xerográfico, caracterizado porque comprende un miembro formador de imágenes y un alojamiento que comprende un revelador de conformidad con la reivindicación 11.
  16. 16. Un soporte, caracterizado porque comprende un núcleo y un recubrimiento sobre el núcleo, comprendiendo el recubrimiento: (a) un polímero formado en presencia de un tensoactivo y (b) partículas conductoras recubiertas con polímero conductor, donde el recubrimiento sobre el núcleo está presente en una cantidad de menos de 0.5 por ciento del núcleo y cubre al menos el 80% del área superficial del núcleo.
  17. 17. El soporte de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el polímero conductor es formado por polimerización in si tu del polímero conductor en una matriz de las partículas conductoras .
  18. 18. El soporte de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el polímero formado en presencia de un tensoactivo es un polímero de acrílico.
  19. 19. El soporte de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el polímero de acrílico es polímero o copolímero de metacrilato de metilo.
  20. 20. Un método para formar un soporte, caracterizado porque comprende: (a) formar partículas poliméricas por polimerización en presencia de un tensoactivo; (b) mezclar en seco los núcleos del soporte con un polvo que comprende las partículas poliméricas y las partículas conductoras recubiertas con polímero conductor; y (c) calentar la mezcla para fusionar el polvo de la superficie de los núcleos.
  21. 21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque las partículas poliméricas tienen un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 100 nm.
  22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el polímero conductor es formado por polimerización in si tu del polímero conductor en una matriz de las partículas conductoras .
  23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque las partículas poliméricas comprenden un polímero de acrílico.
  24. 24. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el polímero de acrílico es polímero o copolímero de metacrilato de polimetilo.
  25. 25. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el tensoactivo es un tensoactivo aniónico.
  26. 26. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el tensoactivo es lauril sulfato de sodio.
MX/A/2007/002233A 2006-02-28 2007-02-23 Particulas de soporte recubiertas y procesos para formarlas MX2007002233A (es)

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