SE429760B - Forfarande for framstellning av monodispersa sferiska partiklar - Google Patents

Description

8201739-3 10. 15; 20. 25. 30. 35. 2 satser-för laddningsmodifiering etc. och därefter mala och sikta produkten möjliggör visserligen ett relativt fritt val av material och tillsatser men de erhållna partiklarna har en mycket oregelbunden form och en mycket ojämn stor- leksfördelning vilket leder till dålig nötningsbeständighet, dålig upplösning och svårigheter att avlägsna särskilt de mindre partiklarna från icke önskade platser på ytan. Alter- nativa sätt att tillverka tonerpartiklar har föreslagits vilka givit partiklar med en mer rund form men dessa kända metoder har inte givit den önskvärda snäva storleksfördel- ningen, minskat valfriheten i fråga om materialvalet och för- svårat tillförseln av tillsatsmaterial.

Genom den europeiska patentansökan 3 905, vilken här- med genom referens införlivas i föreliggande beskrivning, är ett förfarande förut känt genom vilket sfäriska polymer- partiklar av utomordentligt jämn storleksfördelning kan framställas genom ett svällningsförfarande till storlekar lämpliga för tonerpartiklar. Betingelserna vid svällningen är emellertid sådana att vanliga metoder för infärgning och anpassning av egenskaperna i övrigt till tonertillämpningen inte utan vidare låter sig användas.

Uppfinningen allmänt Ändamålet med föreliggande uppfinning är att erbju- da ett förfarande för framställning av en toner, vilken bättre än hittills kända uppfyller de ovannämnda kraven och inte är behäftad med samma nackdelar. Särskilt har uppfin- ningen till ändamål att nfijliggöra en toner som uppfyller ae uppställda fordringarna men har avsevärt förbättrade egen- skaper i avseende på rundhet och monodispers partikelför- -delning. Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att möj- liggöra användningen av partiklar erhållna med förfarandet enligt den ovannämnda patentansökan i tonersammanhangn Dessa ändamål uppnås med hjälp av de kännetecken som framgår av bifogade patentkrav.

Genom att vid tillverkningen av tonerpartiklar utgå från mycket monodispersa, dvs. jämnstora, men små polymerpar- tiklar erhållna genom emulsionspolymerisation och sedan sväl- la dessa till storlekar lämpade för tonertillämpning på nedan närmare beskrivet sätt erhålles mycket sfäriska partiklar 10. 15. 20. 25. 30. 35. 8201739-3 3 med utomordentligt snäv storleksfördelning. Genom att till- föra partiklarna ett färgat ämne efter svällning och poly- merisation kan partiklarna färgas utan att svällnings- och polymerisationsstegen negativt påverkas av tillsatsen. Vidare sker på detta sätt en koncentration av tillsatsen till ytan av partiklarna vilket dels innebär, att en förhållandevis stor mängd ämne kan tillföras på en liten radieökning hos partiklarna så att jämnheten och sfäriciteten hos dessa kan bibehållas och dels innebär att en ur ljusabsorptionspunkt - fördelaktig fördelning erhålles, vilket ytterligare minskar den nödvändiga mängden tillsats så att verkan på partiklar- nas form och storleksfördelning minimeras. Genom att inbaka det färgade ämnet i ett skal eller genom att applicera ett skal som täckskikt ovenpå lagret av färgat ämne erhålles en möjlighet att påverka en rad egenskaper av betydelse för tonertillämpningen utan att svällnings- och polymerisa- tionsstegen vid tillverkningen av partiklarna negativt på- verkas. Partikelnsytegenskaper kan således genom val av skalmateríal eller genom tillsatser till detta påverkas i fråga om exempelvis hydrofilitet, laddningsegenskaper, led- ningsförmåga och smältbarhet eller klibb. Dessutom bildar skalet ett skydd mot avnötning av det färgade ämnet. Även för skalet och eventuella tillsatser i detta gäller att ett tunt skikt är tillräckligt för att tillföra väsentliga mäng- der modifierade medel. Färg- och täckskikt anordnade på ytan av partiklarna innebär också stora möjligheter att anpassa samma monodispersa grundpartiklar till olika tonertillämp- ningar vilket är en särskild fördel i sammanhanget då det är förenat med avsevärda kostnader att väsenligt förändra till- verkningssättet för dessa grundpartiklar.

Ytterligare ändamål och fördelar med uppfinningen kom- mer att framgå av den närmare beskrivningen nedan.

Definition av Variationskoefficient Partiklarnas monodispersitet anges i föreliggande be- skrivning med variationskoefficienten (C V). För att erhålla C V beräknas först provets standardavvikelse.

Standardavvikelse (S) = 8201739-3 10. l5f 20. 25. 30. 35- H Detta innebär att S är kvadratroten ur det aritmetis- ka medelvärdet av kvadraterna på de olika värdenas avvikel- ser från det aritmetiska medelvärdet för alla värdena. Om partiklarnas diametrar mätes i mikrometer, blir även dimen- . sionen på S mikrometer S X 100 : % medelvärdet Om partiklarnas diametrar varierar enligt standardi- serad normalfördelning, kommer 68 procent av alla partik- lar att ha diametrar mellan 3 l C V av medelvärdet.

C V = Framställning av grundpartiklarna Uppfinningen är inte begränsad till något särskilt förfarande för framställning av grundpartiklarna utan varje metod är användbar som kan ge polymerpartiklar med lämplig monodipsersitet och sfäricitet. Metoder baserade.på sväll- ning av mindre polymerpartiklar har dock visat sig lämpliga och särskilt sådana där man vid svällningen utgår från par- tiklar med snäv storleksfördelning.

Ett särskilt lämpligt förfarande för framställning av monodispersa sfäriska termoplastiska grundpartiklar innefat- tar framställning av en vattenhaltig dispersion av monodis- persa ymppartiklar med en medeldiameter understigande ca 3_pm, som utöver polymer innehåller ett relativt lågmoleky- lärt,i vatten svårlösligt,men i polymeren absorberbart äm- ne, tillsats av en monomer mindre svårlöslig i vatten än det svårlösliga ämnet men med förmåga att absorberas i ymppartik- larna innehållande det svårlösliga ämnet under betingelser som medger molekylär vandring av monomeren till och absorp- tion i partiklarna och polymerisation av monomerpartiklar- na, De så erhållna partiklarna lämpar sig som grundpartík~ glar för tonern enligt föreliggande uppfinning.

Införandet av det relativt lâgmolekylära, i vatten psvärlösliga, ämnet kan ske genom att ämnet närvarar vid framställning av polymeren i ymppartikeln. En bättre stor- leksfördelning erhålles om det svårlösliga ämnet utgöres av en oligomer som bildas i samband med polymerisationen av polymeren i ymppartiklarna genom val av lämpliga beting- elser på känt sätt. Mängden oligomer till polymer i partik- 10. 15. 20. 30. 35. 8201739-3 5 larna bör då vara större än 0,5:l. Ett ytterligare och före- draget sätt att införa det svårlösliga ämnet är att tillföra detta till den vattenhaltiga dispersionen av ymppartiklarna av polymer under sådana betingelser att det svårlösliga äm- . net kan molekylärt vandra till och absorberas i ymppartiklar- na och svälla dessa och att betingelserna i vattenfasen se- dan ändras så att den molekylära vandringen av det svårlös- liga ämnet försvåras före tillsatsen av monomeren.

Framställningsmetoden enligt ovan förutsätter tillsats av små monodispersa partiklar som ett slags ympmaterial för det fortsatta förfarandet. Höggradigt monodispersa polymer- partiklar kan framställas genom exempelvis emulsionspolyme- risation under speciella betingelser men endast i storlekar understigande ca 3_pm. För uppfinnningen lämpar sig ymppar- tiklar i storleksintervallet 0,01 till l pm och särskilt storlekar mellan 0,05 och 0,5 pm. Variationskoefficienten bör understiga 30 procent, företrädesvis understiga 10 pro- cent och helst understigande 5 procent. Polymermaterialet i ymppartiklarna är inte så kritiskt för föreliggande till- lämpning eftersom andelen polymer härstammande från ymppoly~ meren blir mycket liten i den färdiga partikeln. Polymeren bör dock vara vattenolöslig. Lämpliga polymerer är exempel- vis polyvinylklorid, polyvinylacetat, polybutylakrylat och särskilt polystyren. Ett sätt att framställa monodispersa . partiklar lämpliga som utgångsmaterial framgår av exempel- vis Woods, M.E., Dodge, J.S. and Krieger, I.M., J. Paint Techn. EQ, Sül (1968), vilken artikel genom referens här- med införlivas i föreliggande beskrivning.

De monodispersa partiklarna skall föreligga disperge- rade i vatten i samband med svällningen. Lämplig torrhalt för en sådan dispersion kan vara ca 10 till 15 viktprocent.

Som nämnts skall ett i vatten svårlösligt ämne inför- livas i ymppolymeren. Ämnets löslighet i vatten skall vara större än ymppolymerens men bör understiga l0_2, företrä- desvis understiga l0_ och helst understiga 10-5 g/l. Mole- kylvikten bör understiga 5000 och helst också understiga 500. Ämnet är företrädesvis organiskt för bästa kompatibi- litet med övriga komponenter och bör vara non-joniskt av löslighetsskäl. Kolväten och substituerade kolväten kan 8201739-3 10. pls. ao, 25. 30. 35. 6 användas. Exempel på ämnen är klorododecan, dioktyladipat, stearylmetakrylat eller en svårlöslig initíator.såsom di- oktanoylperoxid. Det är också möjligt att använda en oligo- mer som svårlösligt ämne, särskilt då ämnet skall införlivas i ymppartikeln direkt i samband med dess framställning en- ligt ovan. Ämnet bör vara vätskeformigt vid betingelserna under svällning och monomertillsats.

Då det svårlösliga ämnet skall tillföras ymppartikeln genom att vandra molekylärt genom vattenfasen till ymppoly- meren mâste,till följd av den i vatten svårlösliga karaktä- ïren; åtgärder vidtagas för att underlätta denna vandring.

Detta kan ske genom finfördelning av ämnet tillsammans medi emulgator för att öka kontaktytan mot vattnet eller genom en tillsats av lösningsmedel såsom lägre alkanoler eller aceton for att öka lösligheten i den så behandlade vat- tenfasen. Metoderna kan med fördel användas i kombination.

Mängden tillsatt och absorberat svårlösligt ämne begränsas uppåt av absorptionsförmågan för ämnet i ymppolymeren och av den svällda partikelns stabilitet. Normalt hålles mäng- den under lO gånger vikten av ymppolymeren, företrädesvis mellan l och 4 gånger vikten av ymppolymeren. Svällningen sker under omrörning. e D ' Under tillsats av monomer till dispersionen av poly- mer- eller polymer/oligomer-partiklarna skall förhållandet i vattenfasen vara sådant att tillbakavandring av det svår- lösliga ämnet från partiklarna ut i vattenfasen och till monomerdropparna inte skall äga rum. Då ett lösningsmedel använts för att införa det svårlösliga ämnet sker en för- ändring av betingelserna lämpligen före monomertillsatsen genom avdunstning av lösningsmedlet och/eller utspädning av vattenfasen. Det svårlösliga ämnet bör vara absorberat så fullständigt som möjligt i ymppartiklarna: innan mono- meren.tillföres.

Den-senare tillsatta monomeren skall vara mer vatten- löslig än det svârlösliga ämnet, företrädesvis minst 10 gånger så vattenlösligt och helst minst 100 gånger så vat- tenlösligt. Många olika monomertyper kan användas för ända- målet enligt uppfinningen och bland lämpliga i vatten poly- meriserbara monomerer kan nämnas stvren, vinylklorid, vi- 10. 15. 20. 25. 50. 35. 8201739-3 7 nylidenklorid, akrylnitril och akrylater, såsom metylakry- lat och etylakrylat. Även blandningar av olika moncmerer kan användas. Särskilt lämpliga monomerer är styren, sty- ren-akryl, styren-akrylnitril-akryl eller vinylidenklorid- -akrylnitril. Monomervalet bör göras bl.a. med hänsyn till önskade mjukningsegenskaper. Då tonerpartiklarna skall an- vändas i sammanhang där vidhäftningen sker genom uppvärm- ning är det önskvärt med en glasningstemperatur (Tg) för åtminstone en del av den färdiga partikelns polymerinne- håll under l00°C, företrädesvis under 80°C. Helst ligger glasningstemperaturen över 3000. Lämpliga egenskaper på hårdheten kan också influeras genom polymerisationsgraden.

Mängden tillförd monomer är större än mängden svårlösligt ämne i partiklarna och kan vara upp till mer än 1000 gånger vikten av de svällda partiklarna, företrädesvis upp till .80Ö gånger och särskilt mellan 20 och 300 gånger partiklar- nas vikt före monomertillsatsen. Det är önskvärt att den tillsatta monomerblandningen så fullständigt som möjligt absorberas i partiklarna före polymerisationen för att undvika nybildning av polymerpartiklar i vattenfasen, vil- ket allvarligt försämrar den önskade jämna storleksfördel- ningen. Också svällningen med monomer sker under omrörning.

Det föredrages att hela monomermängden direkt tillsättes men vid större monomermängder är det också möjligt att tillföra monomeren satsvis.

Efter monomertillsatsen kan polymerisation företagas.

Initiator, särskilt i vatten svårlösliga sådana, kan lämp- ligen tillföras som svårlösligt ämne eller tillsammans med ett annat sådant före monomertillsatsen men det kan också tillföras i samband med tillförseln av monomeren eller 'efter monomertillsatsen. Företrädesvis användes en monomer- löslig initiator med låg vattenlöslighet såsom den nämnda dioktanoylperoxiden för att undvika polymerisation i vat- tenfasen.

Efter polymerisationen kan en förnyad tillsats av svårlösligt ämne och/eller monomer företagas för ytterli- gare storleksökning och förnyad polymerisation. Eventuellt tillföres endast monomer för en begränsad ytterligare sväll- ning. Antalet svällningssteg är godtyckligt men det före- 8201739-3 10. l5. 20; 25. 30. 35- 8 drages att den önskade storleksökningen åstadkommes i så få steg som möjligt, vilket ger bästa egenskaper hos produkten.

Normalt användes därför ett eller två steg.

En lämplig storlek på tonerpartiklar enligt uppfinning- en ligger mellan 2 och 50_pm, särskilt mellan 5 och 25 pm och helst mellan 8 och 15 pm. Grundpartiklarna bör således sväl- las till en sådan storlek att de efter den nedan beskrivna skalpåföringen får en storlek inom dessa gränser.

De enligt ovan förstorade partiklarna har en storleks- fördelning som praktiskt taget motsvarar den ursprungligen använda ymppolymerens. De är således monodispersa med samma föredragna värden på variationskoefficienten som ovan angi- vits för ymppolymeren. Detta sammanhänger med att svällnings- stegen sker på ett balanserat och för alla partiklar likfor- migt sätt och med ett upptagningen av de tillförda ämnena i hög grad bestämmes av jämviktsvillkor och inte endast av diffusionshastigheter. Den vätskeformiga karaktären hos de tillförda ämnena leder också till en mycket sfärisk form på partiklarna. Dessa egenskaper är mycket värdefulla för toner- tillämpningar men för att erhålla en praktiskt användbar to- ner måste vissa tillsatser göras av vilka den viktigaste är ett färgat ämne. Som inledningsvis nämndes är det emellertid svårt att införa tillsatser före polymerisationen utan att störa dessa processer och utan-att förstöra den jämna stor- leksfördelningen. Om man indelar tillsatserna i sådana vil- ka är molekylärt lösliga i partikelmaterialet och sådana vilka inte är molekylärt lösliga utan bildar en egen fas, vanligen fast, om de införes i partiklarna, erfares problem med båda dessa grupper om man försöker införliva materialen tidigt i tillverkningsprocessen. De lösliga ämnena är i re- gel organiska och färgämnen innehåller reaktiva funktionel- la grupper som tenderar att reagera med initiatorn och för- svåra polymerisationen, förändra den bildade polymeren eller själva förändras på ett icke önskat sätt. Fasta tillsatser, som inte är lösliga i partikeln, kan inte lätt tillföras partikelns inre före polymerisationen på ett reglerat sätt eftersom upptagningsförmågan hos partikeln inte styrs av löslighets- eller jämviktsvillkor, varför en olikformig upptagning lätt äger rum med en breddning av storleksför- 10. 15. 20. 25. 30. 35. 8201739-3 9 delningen som följd. Det föreligger också svårigheter att välja ett kolloid- eller emulgatorsystem, som både effek- tivt stabiliserar de svållda partiklarna mot koalescens och samtidigt medger passage av pigmentpartiklarna genom fasgränsytan.

Av ovanstående skäl har det befunnits vara lämpligt att tillföra nödvändiga tillsatsämnen efter polymerisations- reaktionen. Efter polymerisationen kan emellertid det fär- gade ämnet svårligen införas homogent i partiklarnas inre utan åtminstone en koncentration till ytan tenderar att äga rum, vilket av skäl som ovan angivits är i och för sig fördelaktigt. Detta ställer emellertid stora krav på att vidhäftningen till partiklarna är god eftersom färgat stoft som lossnat från partiklarna förstör storleksfördelningen hos tonern och vållar problem med missfärgning av färdiga kopior. Dessa problem ökar med mängden färgat ämne som skall tillföras och det är följaktligen svårt att både förse partiklarna med tillräckligt mycket färgat ämne och att samtidigt få en tillfredsställande vidhäftning av det- ta på den polymeriserade partikeln då ju denna är fast och föga genomtränglig för tillsatser av olika slag. Ytterli- gare problem som måste lösas då tillsatser göres efter partiklarnas polymerisation är att den slutliga ytan mås- te ha alla de inledningsvis nämnda för tonertillämpningen nödvändiga egenskaperna, såsom lämpliga elektriska egenska- per, måttlig hydrofilitet och lämplig mjukhet och andra me- kaniska egenskaper. Det färgade ämnet själv har sällan lämp- liga egenskaper i dessa avseenden. Oftast är ledningsförmå- gan för hög och laddningsegenskaperna för dåliga samtidigt som vidhäftningsegenskaperna är olämpliga. Slutligen måste tillförseln kunna ske på ett sådant sätt att den sfäriska och monodispersa karaktären hos grundpartíklarna inte går förlorad eftersom de eftersträvade egenskaperna då inte erhålles. Ett särskilt problem i detta sammanhang är att risk för agglomerering av partiklarna föreligger vid till- förseln.

Framställning av ett skal Enligt uppfinningen möjliggöres en tillförsel av fär- gat ämne efter grundpartiklarnas polymerisation samtidigt 8201739-5 10. 15. 20. 25. 30. 35. 10 som de ovannämnda villkoren för ytans beskaffenhet kan tillgodoses genom att ytan på grundpartiklarna belägges med ett skal av en polymer innefattande eller täckande ett färgat ämne. Med hjälp av polymerskalet kan en till- fredsställande vidhäftning säkerställas därigenom att kra- vet på vidhäftning mellan grundpartikeln och det tillsat- ta färgade ämnet reduceras. Eftersom skalet i princip kan göras godtyckligt tjockt eller i varje fall betydligt tjockare än exempelvis ett pigmentskikt kan en tillräck- lig mängd färgat ämne på detta sätt tillföras grundpartik- larna. Polymermaterialet i skalet kan väljas så att det uppfyller de erforderliga kraven på ytan. Som inlednings- vis nämndes erhålles också med skalstrukturen en ur ljus- absorptionssynpunkt lämplig fördelning av det färgade äm- net och en i tion av egenskaperna hos grundpartiklarna.

Polymermaterialet för skalet skall väljas med beak- tande av ovan nämnda villkor, med hänsyn till lämplig mjukhet hos materialet och med hänsyn till att det använ- da färgade ämnet bör vara vätbart av polymeren och kunna föreligga dispergerbart i polymermatrisen som bygger upp sammanhanget lämplig möjlighet till varia- rskalet. Lämpliga monomerer för polymermaterialet i skalet är desamma som tidigare uppräknats som lämpliga för grund- partiklarna. Olika material kan emellertid bland dessa väl- jas för kärna respektive skal. En hårdare polymer för kär- nan kan exempelvis användas för att ge en matt yta på ko- pian efter smältning av väsentligen endast skalet. I prak- tiken blir också materialen i kärna och skal för det mesta något olika eftersom framställningssättet för grundpartik- larna innebär en närvaro av för denna framställning speci- fika ämnen såsom det svârlösliga svällningsmedlet. Starkt hydrofila polymerer bör inte användas i skalet och inte heller bör emulgatorer i större mängd ingå eftersom dessa kan göra den färdiga partikelns yta hydrofil. Alternativt kan emulgatorrester borttvättas efter beläggningen. Sär- skilt lämpliga har sampolymerisat mellan styren och butyl- metakrylat visat sig vara. I polymeren kan som nämnts ingå tillsatser för olika ändamål, såsom laddningsreglerande tillsatser. Även i fråga om mekaniska egenskaper kan skalet 10. 15. 8201739-3 ll med fördel skilja sig från kärnan.

Mängden polymer i skalet skall vara så stor att den önskade mängden färgat ämne kan stabilt täckas eller inne- hållas i skalet. Mängden skall dock inte vara så stor att tillförseln av den menligt påverkar den avsedda storleks- fördelníngen hos partikelblandningen. Lämpligen hålles vo- lymförhållandet mellan skal och kärna i de fall färgämnet är fördelat i skalet mellan 0,1 och 10, motsvarande en ök- ning med mellan cirka 5,2 och 122 procent av kärnans radie, men företrädesvis hålles volymförhållandet mellan 0,2 och l (6,3 till 26 procents radieökning). I de fall då endast en täckning av det färgade ämnet skall ske med hjälp av skalet kan volymförhållandet minskas ned till 0,01 men fö- reträdesvis hålles förhållandet över 0,05.

Det färgade ämnet kan vara ett molekylärt lösligt i ämne, t.ex. ett organiskt färgämne, men det föredrages 20. 25. 50. 55. att pigment, särskilt oorganiska sådana, användes för bäs- ta arkivbeständighet och då särskilt kolpulver eller magne- tit för de sammanhang då magnetiska partiklar är av bety- delse. För pigment bör volymmängden räknat på hela parti- kelns volym ligga mellan 0,5 och 50 procent, särskilt mel- lan l och 25 procent. Då färgämnet ingår huvudsakligen i skalet bör mängden räknat på skalets volym ligga mellan 2 och 60 procent och företrädesvis mellan 5 och 40 procent.

Använda pigment bör ha en partikelstorlek klart understi- gande grundpartiklarnas, exempelvis understigande 3 pm, och helst understigande l pm. Mycket små partiklar kan ge upphov till ökad agglomereringstendens och det föredrages därför att storleken överstiger 0,0].fm1och helst även över- stiger 0,1 fam.

Det är givetvis möjligt att anordna flera skalstruktu- rer på grundpartiklarna. Exempelvis kan det vara lämpligt att anordna ett inre skal med färgämne och ett yttre skal utan färgämne för att maximalt skydda färgämnet mot avnöt- ning. I dessa fall är.det naturligtvis endast nödvändigt att anpassa det yttre skiktets ytegenskaper på ovan disku- terat sätt medan materialet i det inre skalet kan väljas friare.

Enligt uppfinningen förses grundpartiklarna med ett 8201739-3 10. _15. 20. 25.

BO. 35. 12 färgat ämne och ett skal efter grundpartiklarnas polymeri- sation enligt ovan genom att under omröring tillföras en pulverformig skalpolymer och ett färgat ämne vid en till- räckligt hög temperatur för att medge vidhäftning av vä- sentligen hela den tillförda mängden skalpolymer till grundpartiklarnas yta och vid en tillräckligt låg tempera- tur för att förhindra väsentlig agglomerering mellan grund- partiklarna inbördes.

I Genom att påföra skalpolymeren direkt i pulverform vid en temperatur som medger direkt vidhäftning av pulv- ret på grundpartiklarna erhålles flera fördelar. Ett en- kelt processtekniskt förfarande erhålles genom att inga lösnings- eller dispersionsmedel behöver användas. Det tillförda pulvret uppsamlas mycket väl på grundpartikel- ytorna utan att kvarlämna fritt obundet pulver i bland- ningen. Eventuella fria pulverformiga föroreningar upp- fångas lättare än i lösnings- eller dispersionsmedelsba- serade fastsintringen av de små pulverkornen sker vid lägre tem- peratur och därmed vid lägre adhesion än vad som fordras system. Agglomereringstendensen är låg genom att för sammanhållning av de större grundpartiklarna. Någon mycket klibbande fas behöver inte passeras. Även lätt agg- lomererad skalpolymer sönderdelas och häftar väl mot grund- partiklarna.

Det färgade ämnet kan tillföras grundpartiklarna fö- re tillsatsen av polymerpartiklarna, exempelvis genom att ett vätskeformigt färgämne tillåts väta eller penetrera grundpartiklarna, eventuellt i närvaro av ett lösningsme- del som diffusionshjälpmedel. Alternativt kan ett fast färgat ämne som pigment fördelas på grundpartikelytan, exempelvis genom att mekansikt bearbetas tillsammans med grundpartiklarna. Eventuellt kan även här ett lösningsme- del eller ett dispergeringsmedel användas för att under- lätta vidhäftningen av pigmentpartiklarna mot grundpartik- larna och/eller för att luckra upp grundpartiklarnas yta för att förbättra fasthållningen av partiklarna. Metanol har med framgång använts som lösningsmedel i detta samman- hang. Eventuellt lösningsmedel avdrives sedan. Alternativt kan ytan på grundpartiklarna förbehandlas med en klibbgi- lO. 15. 20. 25.

BO. 35. 8201739-3 15 vande tillsats såsom dioktyladipat. Efter tillsatsen av färgat ämne tillföres polymerpartiklarna för utbildning av skalet. Detta sätt ger bästa skydd för det tillförda färgämnet.

Det föredrages emellertid att det färgade ämnet blan- das med polymerpartíklarna och tillföres grundpartikelytan samtidigt med dessa. Detta är ett enkelt sätt som dessutom i allmänhet ger den bästa fördelningen av färgat ämne och den bästa vidhäftningen mellan grundpartikel, färgat ämne och skal. Det ger även den minsta påverkan på storleksför- delningen. Det färgade ämnet kan föreligga antingen i poly- merpartiklarna eller skilt från dessa. I det senare fallet måste det färgade ämnet vara väl blandat med och fördelat i polymerpartikelmassan. Ett pigment bör således helst va- ra fördelat över polymerpartiklarnas yta,vi1ket kan åstad- kommas genom intim omblandning och rivning av komponenter- na tillsammans.

Sättet att tillföra skalpolymerpulvret har stor be- tydelse för partiklarnas slutliga egenskaper. Om partik- larna tillåts agglomerera under dessa faser av tillverk- ningen försämras den slutliga sfäriciteten hos partiklar- na samtidigt som den monodispersa fördelningen ödelägges. Även utan agglomerering kan storleksfördelningen försäm- ras om olika stor mängd skalpolymer upptages på de olika partiklarna och det är därför önskvärt att denna upptag- ning kan i viss mäns styras.

Generellt sett skall lämpliga förfaranden för påfö- ring av polymerskalet därför innefatta ett steg i vilket polymerpartiklarna tillföres ytan av grundpartiklarna i ett så väldefinierat och jämntjockt skikt som möjligt och ett andra steg i vilket partiklarna häftas till ytan un- der betingelser som så långt som möjligt förhindrar agglo- merering av de bildade partiklarna. I föreliggande metod hålles partiklarna separerade från varandra med hjälp av en gasfas utan närvaro av en särskild vätskefas. Användning av gasfas för separation av partiklarna enligt uppfinningen medför i allmänhet god kontroll över skalskiktets tjock- lekstillväxt och möjliggör en apparativt enkel utformning av processutrustningen för framställningen. 8201739-3 10. 1.1 kïl . 20. 30. 55. 14 I föreliggande metod tillföres skalpolymeren direkt till en bädd av grundpartiklarna och fördelas över dessas yta genom de upprepade kontakterna som erhålles genom om- röring av bädden. Skalpolymeren tillföres i pulverform och för att säkerställa pulvrets vidhäftning till grund- partiklarna och undvika fritt pulver i den färdiga produk- ten bör pulvret tillföras kontinuerligt och inte snabbare än det upptages på grundpartikelytorna. Temperaturen an- vändes härvid som den viktigaste styrparametern för att kontrollera vidhäftning och skaluppbyggnad.

Temperaturen skall väljas så hög att en tillräcklig adhesion erhålles mellan pulverpartiklarna och grundpar- tiklarna för att kvarhålla de små pulverpartiklarna vid grundpartikelytan och inbördes under skaluppbyggnaden.

Temperaturen får dock inte vara så hög att grundpartiklar- na inbördes agglomereras. Temperaturen får därför inte va- ra så hög att grundpartiklarna förlorar sin struktur under denna fas och inte heller skalpulvret bör vara smält. Det är alltså önskvärt att egenskaperna hos grundpartiklarna och skalpolymeren väljas så i förhållande till varandra att vid låg temperatur ingen väsentlig adhesion dem emel- lan förefinns, att vid höjning av temperaturen ett till- stånd inträder då adhesionen är tillräcklig för att skal- polymerpartiklarna tillfredsställande skall häfta mot grund- partiklarna men där adhesionen är otillräcklig för att sam- manhålla grundpartiklarna inbördes i bädden och att vid en ytterligare höjning av temperaturen ett tillstånd inträder då skalpolymeren sintrar varvid vanligen agglomererings- risken ökar. För att erhålla detta uppträdande kan mjuk- ningstemperaturerna för polymeren i grundpartikeln och i skalpulvret anpassas i förhållande till varandra, exem- pelvis så att de mjuknar vid något olika temperaturer. Ett ytterligare medel att påverka uppträdandet är att tillföra en klibbgivande substans såsom dioktyladipat. Det lämpliga temperaturintervallet för skalpåläggningen blir emellertid alltid relativt snävt och måste utprovas för varje enskilt system. Exempelvis har det för skalpolymerer med uttalad glastemperatur visat sig lämpligt att utföra skalpålägg- ningen mellan Ca 0 O0h 1000 under glastemperaturen medan 10. 15. 20. 25. 30. 35. 8201739-3 15 sintring erhålles mellan ca 5 och 2000 över glastempera- turen.

Efter skalpåläggningen bör temperaturen kortvarigt höjas till de ovan diskuterade sintringstemperaturerna för att sintra fast skalpolymeren och för att förbättra sfäri- citeten hos de slutliga partiklarna. Under denna operation bör ingen ytterligare skalpolymer tillföras. Temperatur- gränsen är emellertid mycket kritisk. Om temperaturen till- låtes bli för hög erhålles okontrollerad sammanbakning av partiklarna i bädden. Sintringen kan ske i samma omrörda bädd som skaluppbyggnaden men separationen mellan partik- larna kan också med fördel ökas under denna operation. Kän- da fördelningsmetoder kan användas och särskilt lämpligt är att fluidisera partiklarna med en gasström. Även om en ideal separation utan någon inbördes kontakt mellan par- tiklarna i princip är eftersträvansvärd är detta tillstånd i praktiken inte nödvändigt. Minimivillkoret är emellertid att partiklarna hålls i ständig rörelse i förhållande till varandra, vilket enklast kan uppnås genom kraftig omrörning av en partikelbädd. Ändamålet med separationen är att för- hindra att partiklarna agglomererar eller på annat sätt in- verkar på varandra så att den sfäriska formen försämras eller att den snäva storleksfördelningen breddas.

De ovan beskrivna operationerna för skalpåläggning- en kan om så önskas upprepas en eller flera gånger. Då det är lättare att erhålla en mellan de olika partiklarna jämnt fördelad skaltjocklek då den pålagda mängden är li- ten kan det vara lämpligt att utnyttja en upprepad behand- ling då tjockare skal skall utbildas. Även i de fall man önskar ett yttre skal med andra egenskaper än ett inre skal enligt vad som ovan sagts kan tillvägagångssättet upp- repas.

Då uppbyggnaden av skalet sker under förhållanden som medger kontakt mellan partiklarna kan viss agglomere- ring inte helt undvikas. Problemen ökar ju mindre partik- lar som framställes. Eventuella bildade bryggor kan emel- lertid om så önskas brytas genom försiktig malning i exem- pelvis en pinnkvarn eller genom en temporärt ökad ombland- ning i bädden. 8201739-3 10. 15. 20. 25. 30. 35- 16 Ett sätt att undvika agglomerering och öka fririn- ningen, som är användbart under hela framställningsförfa- randet och som särskilt lämpar sig vid små partikelstor- lekar under ca lOJum, är att utblanda grundpartiklarna med betydligt större, företrädesvis sfäriska, partiklar av exempelvis polymer som hjälpmaterial under processen för senare avskiljning. För att förbättra pulvermassans fririnning skall dessa hjälppartiklar vara betydligt stör- re än grundpartiklarna, lämpligen mellan 10 och 100 gånger större eller exempelvis ca 0,5 till 2 mm. Ju mer hjälppar- tiklar som tillsättes desto bättre fririnning erhålles men samtidigt sjunker produktionskapaciteten varför en lämplig halt ligger mellan ca 20 och 90 viktprocent hjälppartiklar i pulvermassan. Då hjälppartíklarna är närvarande vid be- läggningsoperationen kommer även dessa att beläggas med _ ett skikt av den tillförda polymeren. Skiktet på hjälppar- tiklarna blir emellertid inte tjockare än på grundpartík- -larna och eftersom skillnaden i storlek är markant repre- senterar hjälppartiklarnas yta endast en bråkdel av pul- verblandningens totala yta och polymerförlusten blir där- för obetydlig. Även den procentuella radieökningen hos hjälppartiklarna blir ringa varför dessa utan olägenhet kan återanvändas flera hundra gånger utan oacceptabel för- storing. Efter beläggningsförfarandet kan hjälppartíklar- na avskiljas, vilket kan ske med enkla metoder, exempelvis siktning, på grund av den avsevärda skillnaden i storlek mellan dessa och tonerpartiklarna.

En typisk storlek på grundpartiklar som användes i uppfinningen är l0)nn. Dessa belägges sedan med polymer- partiklar i ett skal med 1-2_pm.tjocklek. På grund av skar lets ringa tjocklek måste polymerpartiklarna för fram- ställning av skalet vara mycket finkorniga, helst bör alla partiklar vara mindre än 1/10 av grundpartiklarnas storlek eller mindre än lÄum. Normalt är det inte möjligt att fram- ställa så finkorniga polymerpulver. Om man exempelvis under smältning blandar pigment och en för toner lämplig polymer och sedan underkastar den nedkylda polymeren en malning, erhålles polymerpartiklar som är väsentligt grövre än ljnn.

Inte heller med hjälp av kända vindsiktningsmetoder är det 10. 15. 20. 25. 30. 35 8201739-3 17 möjligt att på ett rationellt sätt från ett på så sätt malt pulver avskilja alla korn över l;um. Vid oorganiska material ligger undre storleksområdet för vindsiktning vid ca Sjnn, vid polymerer högre (ref.: Chemie Technik, 8 Jahrgang (1979) nr 5). Pigment kan i regel utan svå- righeter erhållas med tillräckligt fin partikelstorlek.

Framställning av det polymerpulver som skall bil- da skal kan göras på olika sätt. Gemensamt för föredragna metoder är dock att man först framställer en findispers polymerdispersion i vatten. Kornen i denna polymerdisper- sion är i allmänhet mindre än 1 pm.

Uppfinningen avser således också ett förfarande för framställning av en pulverformig skalpolymer, vilket för- farande innefattar att en vattenhaltig dispersion fram- ställes, vilken dispersion innehåller findispersa poly- merpartiklar och finfördelat färgat ämne, att dispersio- nen torkas vid låg temperatur och att den torkade disper- síonen därefter vid behov males.

Det föredrages att polymerpartiklarna göres findis- persa genom afizdispergeras under betingelser då de är vätskeformiga eftersom detta underlättar en finfördelning till små storlekar. Särskilt lämpligt är att fördela mono- meren på detta sätt före polymerisationen. Polymerisatio- nen kan sedan ske som emulsionspolymerisation med vatten- löslig initiator eller som suspensionspolymerisation med monomerlöslig initiator. Det färgade ämnet som företrädes- vis är ett pigment, kan antingen föreligga i polymerpar- tiklarna eller fritt i dispersionen.

Nedan skall några framställningsförfaranden närma- re beskrivas. _ Ett sätt att framställa polymerpulver för uppbyggnad av skal är att först emulsionspolymerísera monomerer med en vattenlöslig initiator så att ett polymerlatex med par- tiklar genomgående under l_pm erhålles. Latexen kan sedan kontaktas med kol- eller magnetitpigment. Därefter under- kastas blandningen skjuvkrafter genom rivning så att en intim blandning mellan latex och pigment erhålles. Som nästa steg torkas latexpigmentblandningen vid så låg tem- peratur_att primärkornen i latex endast agglomereras utan 10. 15. 20. 25. 30. 35~ 8201739-3 18 att smälta samman. Efter torkning males produkten med lämp- lig utrustning till finast möjlig kornstorlek. Tack vare den låga torkningstemperaturen och den intima blandningen mellan latex och pigment är produkten mycket lättmald men innehåller ändock efter malning partiklar med en storlek avsevärt över ljum. Vid de betingelser som råder i blandaren vid skalpåför- ingen sönderdelas emellertid dessa korn tack vare förekoms- ten av primärpartiklar med en relativt svag sammanhållning mellan primärpartiklarna. Därigenom är det möjligt att fram- ställa ett jämntjockt skal med slät ytteryta. Med emulsions- polymerisation kan också mycket jämnstora latexpartiklar er- hållas vilket bidrar till jämn skalstruktur.

Ett alternativt sätt att framställa ett finkornigt pul- ver för skaluppbyggnad är att först dispergera pigment i mo- š nomerblandning. I monomeren löses även en initiator och där- efter emulgeras monomeren i vatten med lämpliga ytaktiva äm- nen. Denna emulsion finfördelas sedan med hjälp av exempel- vis högtryckshomogenisering. Emulsionen underkastas därefter en polymerisation och man erhåller en finkornig polymerdis- I persion med väl inneslutet pigment. Polymerdispersionen tor- kas slutligen vid låg temperatur och produkten finmales se- dan. Det erhållna pulvret användes för uppbyggnad av skal på liknande sätt som pulver framställt enligt den ovan angivna metoden.

Ytterligare ett sätt att framställa ett finkornigt pul- ver för skaluppbyggnad är att lösa en polymer, exempelvis I styrenbutylmetakrylat-sampolymerisat i ett lösningsmedel.

Lösningen emulgeras och homogeniseras«sedan i närvaro av plämpliga emulgatorer. Därefter avdrives lösningsmedlet från den finfördelade emulsionen. Den så erhållna mikrosuspen- sionen blandas därefter med pigment och torkas för att sedan malas och användas som material för tillverkning av skal på grundpartiklarna. Pigmentet kan också inblandas i lösningen före finfördelningen. Denna metod gör det lätt att införliva olika tillsatser i skalet men användningen av lösningsmedel utgör en förfarandeteknisk komplikation. Ännu ett tänkbart sätt att framställa pulver för skal- uppbyggnad är att i en plastsmälta blanda in höga halter av ett pigment, exempelvis magnetit. Efter nedkylning och mal- 10. 15. 20. 25. 30. 35. 8201739-3 19 ning erhålles då ett finkornigt pulver, som kan tjäna som utgângsmaterial för skaluppbyggnad. I detta fall blir den inre kohesionen i pulverpartiklarna låg på grund av den hö- ga halten pigment. Därigenom kan de, under påverkan av de skjuvkrafter som föreligger i den fluidiserade bädden, sön- derdelas till den mycket fina storlek som behövs för upp- byggnad av skalet. En nackdel med denna metod är emellertid att hållfastheten i skalet på grund av det höga pigmentinne- hållet blir sämre, varför de skalförsedda partiklarna kan släppa ifrån sig ett finkornigt pigmentdamm under använd- ning i kopieringsmaskiner.

De beskrivna partiklarna kan användas på för toner- partiklar känt sätt. De kan blandas med sedvanliga fram- kallnings- och bärarpartiklar av t.ex. glas eller stål eller kan användas som enkomponenttoner. De kan användas för våta metoder men är särskilt lämpliga för torra metoder.

Exempel 1 Detta exempel beskriver framställning av monodispersa grundpartiklar. 77 ml vatten, 11,7 ml klordodekan, 1,8 g benzoylper- oxid, 9,3 ml dikloretan och 0,2 g natriumlaurylsulfat homo- geniserades i en tvåstegs Manton Gaulin homogenisator, modell 15 M med 200 kg/cm2 i första steget och 80 kg/cm2 i sista steget under ca l till 1,5 minuter, vilket gav en emulsion med partiklar i storleksordningen 0,1 till 0,2)mL Till den- na emulsion sattes en ymplatex av monodispersa polystyrenpar- tiklar med en diameter av 0,65 pm (bestämd genom elektron- mikroskopi). Mängden ymplatex var 83,8 ml, innehållande 77 ml vatten och 6,8 ml styrenpartiklar. Vidare tillsattes 6 ml vatten och 8,5 ml aceton under omrörning vid 35 till HOOC.

Efter omrörning i 12 timmar vid HOOC avlägsnades aceton ge- nom avdunstning under vakuum. Efter avdunstning av aceton och dikloretan tillsattes 1,0 g natriumlaurylsulfat och 8H0 ml vatten så att mängden vatten blev 1000 ml. Vidare tillsattes 275 ml destíllerad styren under omrörning vid 3000. Efter om- rörning i 2 timmar vid 50°C höjdes temperaturen till 60°C och polymerisationen startades. Efter 25 timmars polymerisa- tion erhölls en monodispers latex med partikeldiametern 2 pm.

Denna latex användes som utgångsmaterial för ett andra 8201759-3 20* ' svällnings- och polymerisationssteg. 28,5 ml av denna latex, innehållande 25 ml vatten och 3,5 ml polystyreHPePfiíkleF, -blandades med en emulsion av 35 ml vatten, H ml Perkadox 10.

SE-8 (dioktanoylperoxid), 3 ml klordodekan och 0,2 g nat- riumlaurylsulfat, som homogeniserats med samma utrustning och vid samma betingelser som ovan angivits för det tidigare svällningssteget. Vidare tillsattes 10 ml vatten och 7 ml aceton under omrörning vid 25-30°C. Efter lfl timmar avlägs- nades acetonen under vakuum. Därefter tillsattes 1,2 g nat- riumlaurylsulfat, l,0 g Berol 267 och 930 ml vatten till en totalmängd vatten av 1000 ml. 175 ml destillerad styren till- sattes under omrörning vid 25-30OC Och efter 3 timmer höjdes temperaturen till 7000 för fullständig polymerisatíon. Den slutliga latexen var monodispers med partikeldiametern ca 7 l5.)nn. 20. 25. 30. 35- Exempel 2 Detta exempel avser framställning av latex för bildande av pulver för skalpåläggning. Vattenlöslig initiator användes.

I ett kärl satsades: 70 30 " 10,5 " 0,002 “ l il 14 v .II 0,6 I 5' 2ü0 " vatten pH inställdes med hjälp av ammoniak till 8,5. Emulsionen fin- .delar styren butylmetakrylat väteperoxid järn i form av järnklorid citronsyra laurinsyra merkaptoetanol fördelades med hjälp av snabbgående omrörare och satsades där- efter i en polymerisationsautoklav. Efter evakuering inställ- des temperaturen på 6500. Efter Å timmars polymerisering sat- sas ytterligare 0,75 delar väteperoxid. Efter 12 timmar av- bröts polymerisationen. En vit latex med partiklar under l/mn erhölls.

Exempel 5 Detta exempel beskriver framställning av en svart mikro- suspension. En pastaliknande koldispersion tillverkades av butylmetakrylat, pigmentvätmedlet Paraloid DM-5H från Rohm & Haas, Philadelphia, USA (ett akrylatpolymerisat) och Spezial- 10. 15. 20. 25. 30. 35- 8201739-3 21 schwarz Ä från Degussa, Frankfurt, Västtyskland. För tillverk- ning av denna dispersion satsades: Butylmetakrylat 251 g Paraloid DM-5H 157 E Spezialschwarz 4 l§1_g 565 s Blandníngen revs på ett rivvalsverk tills en jämn struktur erhölls. Den rivna dispersionen späddes sedan med: Styren 1098 g Butylmetakrylat 220 g Oljesyra H7 g Porofor N (Bayer, Västtyskland) azobisisobutyronitril 23 g 1388 s En vattenlösning bereddes av: Vatten 5830 g Ammoniak, 2~procentig 170 g 6000 g Under långsam dosering och under omblandning med en 'snabbgående Ultra-Turrax-blandare tilllfördes kol-monomer- dispersionen till vattenfasen. Därvid bildades en fin svart emulsion med en droppstorlek av ca 3}mL Denna emulsion för- delades sedan ytterligare genom att 2 gånger pumpas genom en 2-stegs homogenisator, Gaulin modell l5M-8TA med ett tryck- fall av H75 kp/cm2. Därvid erhölls en fin emulsion med medel- droppstorlek under ljum. Denna emulsion satsades i en 14 li- ters autoklav med omrörare. Efter evakuering polymeriserades vid 7500 under 8 timmar. En svart dispersion erhölls.

Exempel H 100 delar latex från exempel 2 blandades med 3 g kol, Spezialschwarz H från Degussa, Frankfurt, Västtyskland. Vis- kositeten på blandningen ökade successivt. När ett pasta- tillstånd nåtts överfördes blandningen till ett rivvalsverk, där den revs 2 gånger. Pastan utbreddes sedan till ett tunt skikt och fick lufttorka. Produkten maldes därefter. Vid mikroskopering av det malda pulvret visade det sig bestå av en hel del svartfärgade små partiklar mindre än l_pm, men också större korn upp till 20-30)um. Såväl de mindre som de stora kornen antas vara uppbyggda av små latexprimärkorn i 10. 15. 20. 25. 35- 8201759-3 22 blandning.med kol.

A Det malda pulvret doserades under 2 timmar till en blandare som innehöll monodispersa grundpartiklar i bland- ning med 1 mm stora polystyrenkorn. Blandningen bestod av: Grundpartiklar 500 å l mm korn 500 S Därtill satsades pulver malt enligt ovan 500 g Tempearturen vid satsningen var 55°C. Efter avslutad tillförsel av pulver för skaluppbyggnad höjdes temperaturen under fortšatt Qmblananing till 6o°c. På detta sätt erhölls ett svart fririnnande pulver. Under míkroskop visade sig pulvret bestå av grundpartiklar belagda med ett svart skal.

För utvinning av pulvret frånsiktades slutligen de grova kornen. I Exempel 5 100 delar latex från exempel 3 blandades enligt exem- pel 4 och användes sedan för påläggning av skal.

Exempel 6 Latex framställt enligt exempel 2 torkades vid låg temperatur utan tillsats av kol eller magnetitpulver.

I en blandare satsades belagda grundpartiklar enligt exempel Ä. Temperaturen inställdes på 55°C. Under en tid av l timme doserades pulver framställt från latex i exempel 2.

Blandningen bestod av: Belagda'grundpartiklar 500 g l-mm korn 500 g Därtill satsades pulver från latex i exempel 2 100 g Temperaturen vid satsningen var 5500. Efter avslutad tillförsel av pulver höjdes temperaturen till 58°C. Man er- höll ett svart pulver belagt med ett opigmenterat ytterskal.

Exempel 7 En latex framställdes av ingredienserna: Metylmetakrylat 0 70 delar Butylmetakrylat 30 " Merkaptoetanol 0,57 " Laurinsyra U “ Metyletylketonhydroperoxid 0,3 " a2o1739-3 23 Koppar i form av kopparkloríd 0,0002 delar Vatten 2H0 " Ammoniak (till pH 8,5) 0,22 " Polymerisationen genomfördes vid 6000. En vit latex 5. erhölls. Denna användes sedan för att tillverka ett svart- 10. 15. 20. 25. 30. pigmenterat pulver enligt metoden i exempel U. Detta pulver användes sedan för att belägga grundpartiklarna med ett Skal.

Exempel 8 l00 delar latex från exempel 2 blandades med 30 g magne- tit. Viskositeten på blandningen ökade successivt. När ett pastatillstånd nåtts överfördes blandningen till ett rivvals- verk, där den revs 2 gånger. Pastan utbreddes sedan till ett tunt skikt och fick lufttorka. Produkten maldes därefter.

Vid mikroskopering av det malda pulvret visade det sig bestå av en hel del svartfärgade små partiklar mindre än l pm, men också större korn upp till 20-U0)nn. Såväl de mindre som de stora kornen antas vara uppbyggda av små latexprimärkorn i blandning med magnetit.

Det malda pulvret doserades under 2 timmar till en blandare som innehöll monodispersa grundpartiklar i bland- ning med l mm stora polystyrenkorn. Blandningen bestod av: Grundpartíklar 500 g l mm korn 500 g Därtill-satsades pulver en- ligt ovan ' 1000 g Temperaturen vid satsningen var 5500. Efter avslutad tillförsel av pulver för skaluppbyggnad höjdes temperaturen under fortsatt omblandníng till 6500. På detta sätt erhölls ett svart fririnnande pulver. Under mikroskop visade sig pulvret bestå av grundpartiklar belagda med ett svart skal.

För utvinning av pulvret frånsiktades slutligen de grova kornen.

Claims (10)

5. 10. 15. 20.' 25. 8201739-3 2ü p Patentkrav
1. l. Förfarande för framställning av monodispersa sfä- riska partiklar med en Variationskoefficient understigande 30 procent och med en medeldiameter mellan 2 och 50 pm, innefattande monodispersa grundpartiklar framställda från en vattenhaltig dispersion av monodispersa polymerpartik- lar med en medeldiameter understigande l;nn, genom till- sats av en monomer till dispersionen, vilken monomer har förmåga att absorberas i polymerpartiklarna, under beting- elser som medger molekylär vandring av monomeren till och absorption i partiklarna samt polymerisation av monomer i partiklarna, k ä n n e t e c k n a t därav, att grundpar- tiklarna efter polymerisationen under omrörning i gasfas tillföres ett färgat ämne och en pulverformig skalpolymer vid en tillräckligt hög temperatur för att medge vidhäft- ning av väsentligen hela den tillförda mängden skalpolymer till grundpartiklarnas yta och vid tillräckligt låg tempe- ratur för att förhindra väsentlig agglomerering mellan grundpartiklarna inbördes.
2. 2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c kön a t därav, att efter tíllförseln av skalpolymeren temperaturen höjes för sintring av skalpolymeren.
3. 3. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att grundpartiklarnas yta före eller under tillför- seln av skalpolymeren behandlas med ett lösningsmedel el- ler en klibbgivare.
4. H. Förfarande för framställning av en pulverformig skalpolymer, k ä n n e t e c k n a t tenhaltig dispersion framställes, vilken dispersion inne- häller findispersa polymerpartiklar och finfördelat färgat därav, att en vat- ämne, att dispersionen torkas vid låg temperatur och att den torkade dispersionen därefter vid behov males.
5. 5. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att polymerpartiklarna dispergeras i monomer form och därefter underkastas polymerisation.
6. 6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att polymerisatíonen sker med vattenlöslig initiator.
7. 7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att det färgade ämnet, företrädesvis ett pigment, 10. 8201-739-3 25 tillföres dispersionen efter polymerisation.
8. 8. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att polymerisationen sker med monomerlöslig initia- tor.
9. 9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t därav, att det färgade ämnet, företrädesvis ett pigment, tillföree monomeren före polymerisationen.
10. 10. Förfarande enligt krav N, k ä n n e t e c k n a t därav, att polymerpartiklarna dispergeras i form av poly- merlösning. s2o17z9-3 Sammandrag* Förfarande för framställning av tonerpartiklar för an- vändning i elektrofotografiska förfaranden, väsentligen be- stående av monodispersa sfäriska termoplastíska partiklar med en variationskoefficient understigande 30 procent och med en medeldiameter mellan 2 och 50)mn varvid partiklarna har ett skal av polymert material i vilket ett färgat ämne är förde- lat. Partiklarna framställes genom att monodispersa ymppartik- lar svälles med monomer och polymeriseras, varefter partiklar- na kontaktas med en pulverformig skalpolymer vid en tillräck- ligt hög temperatur för att medge vidhäftning av pulvret di- rekt på partiklarna.