Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Farbtoner für die Elektrophotographie, enthaltend ein polymeres Bindemittel und ein Farbmittel der Formel I und/oder II

worin

D einen Rest der Formel

wobei R für Cι*-Ci ₃ -Alkylamino, Phenyl, das ein- oder zweifach durch Cι-C ₄ -Alkyl substituiert ist, oder Phenoxy-C ₂ -C ₄ -alkoxy steht,

X ¹ Wasserstoff, Cχ-C ₆ -Alkyl oder einen Rest der Formel

| n(Θ) L—N(— Y ³ ) _n nAn®

Y ²

in der L für Cι-C ₆ -Alkylen, n für 0 oder 1, Y ¹ , Y ² und Y ³ un¬ abhängig voneinander jeweils für Wasserstoff oder Ci-Cδ-Alkyl und An® für das Äquivalent eines Anions stehen, und

X ² Sauerstoff oder den Rest der Formel

bedeuten.

Es existieren zwei Möglichkeiten zur Entwicklung latenter elek¬ trostatischer Bilder, die auf elektrophotographischem, licht¬ empfindlichem Material oder elektrostatischem Aufzeichnungs- material gebildet werden, von denen das eine einen Flüssigkeits¬ entwickler und das andere einen Trockenentwickler, z.B. einen Einkomponenten-Toner mit einem in einem Bindemittelharz disper- gierten Farbmittel, oder einen Zweikomponenten-Toner, der eine Mischung aus dem Einkomponenten-Toner mit einem festen Träger um¬ faßt, verwendet.

Im allgemeinen wird ein Zweikomponenten-Toner durch Mischen eines Farbmittels mit einem Bindemittel, Kneten der erhaltenen Mischung in geschmolzenem Zustand und Pulverisieren der gekneteten Mi¬ schung, z.B. in einer Gegenstrahlmühle, auf eine Teilchengröße von ungefähr 1 bis 30 μm hergestellt. Dieser Rohtoner wird an- schließend noch gesichtet, wobei die Fraktion, die eine Teilchen¬ größe von ca. 5 bis 15 μm aufweist, weiterverwendet wird. Der so erhaltene Toner wird mit einem Trägermaterial, das eine Teilchen¬ größe von ungefähr 50 bis 100 μm aufweist, vermischt, wodurch man zu einem Entwickler gelangt, der sich zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes eignet.

Als Farbmittel für die Herstellung von Farbtoner kommen Farb¬ stoffe oder Pigmente in Betracht. So beschreibt die US-A-4 734 349 die Anwendung von speziellen Phenylazohydroxy- pyridonen für diesen Zweck. Weiterhin ist u.a. auch aus der DE-A-4 217 973 die Anwendung von solchen Farbstoffen bekannt.

Es hat sich gezeigt, daß Farbtoner, die solche Farbstoffe als Farbmittel enthalten, unzureichende anwendungstechnische Eigen- Schäften aufweisen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, neue Farbtoner für die Elektrophotographie bereitzustellen, die über ein vor¬ teilhaftes anwendungstechnisches Eigenschaftsprofil verfügen. Insbesondere sollten sie gelbe Farbmittel enthalten und hoch¬ transparente Drucke liefern, so daß sie z.B. zur Anwendung in

Overhead-Projektionsfolien und auch zur Herstellung von brillan¬ ten, hochwertigen Drucken geeignet sind.

Demgemäß wurden die eingangs näher bezeichneten Farbtoner gefun- den.

Alle in der obengenannten Formel I auftretenden Alkyl- und Alkylenreste können sowohl geradkettig als auch verzweigt sein.

Reste R sind z.B. Methylamino, Ethylamino, Propylamino, Iso- propylamino, Butylamino, Isobutylamino, sec-Butylamino, Pentyl- amino, Isopentylamino, Neopentylamino, tert-Pentylamino, Hexyl- amino, 2-Methylpentylamino, Heptylamino, Octylamino, 2-Ethyl- hexylamino, Isooctylamino, Nonylamino, Isononyla ino, Decylamino, Isodecylamino, ündecylamino, Dodecylamino, Tridecylamino, 3, 5,5,7-Tetramethylnonylamino, Isotridecylamino (die obigen Bezeichnungen Isooctyl, Isononyl, Isodecyl und Isotridecyl sind Trivialbezeichnungen und stammen von den nach der Oxosynthese erhaltenen Alkoholen - vgl. dazu Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. AI, Seiten 290 bis 293, sowie Vol. A 10, Seiten 284 und 285), 2-, 3- oder 4-Methylphenyl, 2-, 3- oder 4-Ethylphenyl, 2-, 3- oder 4-Propylphenyl, 2-, 3- oder 4-Isopropylphenyl, 2-, 3- oder 4-Butylphenyl, 2, 4-Dimethylphenyl, 2, 6-Dimethylphenyl, 2,4-Diethylphenyl, 2, 6-Diethylphenyl, 2-Phenoxyethoxy, 2- oder 3-Phenoxypropoxy oder 2- oder 4-Phenoxybutoxy.

Reste X ¹ , Y ¹ , Y ² und Y ³ sind z.B. Methyl, Ethyl, Propyl, Iso- propyl, Butyl, Isobutyl, sec-Butyl, Pentyl, Isopentyl, Neo- pentyl, tert-Pentyl, Hexyl oder 2-Methylpentyl.

Reste L sind z.B. -CH ₂ -, -(CH ₂ ) ₂ -, -(CH ₂ ) ₃ -, -(CH ₂ ) ₄ -, -(CH ₂ ) ₅ -, -(CH ₂ ) ₆ -, -CH(CH ₃ )-CH ₂ - oder -CH(CH ₃ )-CH(CH ₃ )-.

Geeignete Anionen, von denen sich das Äquivalent An ^® ableitet, sind anorganische oder organische Anionen, beispielsweise Halo- genid, wie Fluorid, Chlorid, Bromid oder Iodid, Hydrogensulfat, Sulfat, Hydrogenphosphat, Phosphat, Borat, Tetrafluoroborat, Trichlorozinkat, Methosulfat, Ethosulfat, Benzolsulfonat, o- oder p-Toluolsulfonat, Methansulfonat, Formiat, Acetat, Propionat oder Hydroxyacetat.

Bevorzugt sind solche Farbtoner, die als Farbmittel einen Farb¬ stoff der Formel Ia

enthalten, in der Z ¹ Cι-Cι ₃ -Alkylamino bedeutet und X ¹ die obenge¬ nannte Bedeutung besitzt, wobei solche Farbstoffe der Formel Ia, in der Z ¹ C ₄ -C ₁₀ -Alkylanu.no, insbesondere Cg-Alkylamino und X ¹ Cι-C ₄ -Alkyl, insbesondere Methyl, bedeuten, besonders hervor¬ zuheben sind.

Weiterhin bevorzugt sind solche Farbtoner,die als Farbmittel einen Farbstoff der Formel Ib

enthalten, worin Z ² Wasserstoff oder Cι-C ₄ -Alkyl und Z ³ Cι-C ₄ ~Alkyl bedeuten und X ¹ die obengenannte Bedeutung besitzt, wobei solche

Farbstoffe der Formel Ib, in der Z ² und Z ³ jeweils Methyl und X ¹

Cι-C ₆ -Alkyl, insbesondere C ₄ ~Alkyl, bedeuten, besonders hervor- zuheben sind.

Weiterhin bevorzugt sind solche Farbtoner, die als Farbmittel einen Farbstoff der Formel Ic

enthalten, worin Z ⁴ Phenoxy-C ₂ -C ₄ -alkoxy bedeutet und X ¹ die oben¬ genannte Bedeutung besitzt, wobei solche Farbstoffe der For¬ mel Ic, in der Z ⁴ 2-Phenoxyethoxy und X ¹ Ci-Cβ-Alkyl, insbesondere Methyl, bedeuten, besonders hervorzuheben sind.

Weiterhin bevorzugt sind solche Farbtoner, die als Farbmittel die Komponente der Formel Id oder eine Mischung der Komponenten der Formeln Id und Ie

enthalten, worin An® die obengenannte Bedeutung besitzt, n für oder 1 und L für C ₂ -C ₄ -Alkylen, insbesondere C ₃ -Alkylen stehen, wobei, wenn n 0 ist, Y ¹ Wasserstoff und Y ² Ci-Cβ-Alkyl, ins¬ besondere C _δ -Alkyl, und wenn n 1 ist, Y ¹ , Y ² und Y ³ unabhängig voneinander jeweils Cι-C ₄ -Alkyl, insbesondere Methyl bedeuten.

Weiterhin bevorzugt sind solche Farbtoner, die als Farbmittel ein Pigment der Formel Ila oder eine Mischung der Pigmente der For¬ meln Ila und Ilb

enthalten.

Bei den Farbmitteln der Formeln I und II handelt es sich um an sich bekannte Verbindungen.

Farbstoffe der Formel I, in der D einen Rest der Formel

CO-R bedeutet, sind z.B. in der DE-A-2 157 229 sowie EP-A-314 002 be- •JLQ schrieben.

Farbmittel der Formel I, in der D einen Rest der Formel

bedeutet, sind z.B. aus der DE-A-2 457 687 oder EP-A-385 330 be- 2 _Q kannt.

Farbmittel der Formel II sind z.B. aus der DE-A-2 628 409 be¬ kannt.

25 Die in den neuen Farbtonern enthaltenen polymeren Bindemittel sind an sich bekannt. Sie sind in der Regel thermoplastisch und weisen eine Glasumwandlungstemperatur (T _G ) von 50 bis 80°C auf. Beispiele für polymere Bindemittel sind Polystyrol, Copolymere von Styrol mit einem Acrylat oder Methacrylat, Copolymere von

3 _Q Styrol mit Butadien und/oder Acrylnitril, Polyacrylate, Poly- methacrylate, Copolymere eines Acrylats oder Methacrylats mit Vinylchlorid oder Vinylacetat, Polyvinylchlorid, Copolymere von Vinylchlorid mit Vinylidenchlorid, Copolymere von Vinylchlorid mit Vinylacetat, lineare, verzweigte oder vernetzte Polyester- g harze, Epoxyharze, Polyamide, Polyurethane oder Mischungen dieser Stoffe.

Vorzugsweise verwendet man lineares oder teilvernetztes gesättig¬ tes Polyesterharz, Styrol-Butylacrylat- oder Styrol-Methacrylat- ₄ Q harze, die vernetzt sein können oder Styrol-Butadienharze.

Bezogen auf das Gewicht des polymeren Bindemittels kommen in der Regel 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 8 Gew.-%, an Farb¬ mittel zur Anwendung.

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Als weitere Bestandteile können die erfindungsgemäßen Farbtoner z.B. noch intern wirkende ladungsstabilisierende Mittel, wie Metallsalze von Salicylsäure, Weichmacher, wie Dibutyl- oder Dioctylphthalat, Widerstands-Modifizierungsmittel, wie Zinnoxid, Bleioxid, Antimonoxid oder Molybdänoxid, Wachse, wie Carnauba- wachs, chloriertes Paraffin, Polypropylen oder Polyethylen, magnetisches Material, wie Eisen, Nickel, Chromoxid, Eisenoxid oder ein Ferrit der Formel MeFe ₂ 0 ₄ , worin Me ein zweiwertiges Metall, z.B. Eisen, Kobalt, Zink, Nickel oder Mangan, darstellt, Fluidisierungsmittel, wie Aerosile, oder extern wirkende (d.h. auf -der Oberfläche des Farbtoners befindliche) Ladungsstabili¬ satoren, wie feinteilige Metalloxide, enthalten.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Toner erfolgt nach üblichen Verfahren, z.B. durch Vermischen der Bestandteile in einem Kneter und anschließendes Pulverisieren oder durch Schmelzen des poly¬ meren Bindemittels oder eines Gemisches der polymeren Binde¬ mittel, anschließende feine Zerteilung der anderen Zusätze in dem geschmolzenen Harz unter Anwendung der für diesen Zweck bekannten Misch- und Knetmaschinen, anschließende Abkühlung der Schmelze zu einer festen Masse und schließlich Vermählen der festen Masse zu Teilchen der gewünschten Teilchengröße (in der Regel 0,1 bis 50 μm) . Es ist auch möglich, das polymere Bindemittel und den Ladungsstabilisator in einem gemeinsamen Lösungsmittel zu suspen- dieren und die anderen Zusätze in die Suspension zu geben. Die Suspension kann so als Flüssigtoner verwendet werden.

Man kann die Flüssigkeit aber auch in an sich bekannter Weise sprühtrocknen, die Lösungsmittel abdampfen oder die Flüssigkeit gefriertrocknen und den festen Rückstand zu Teilchen der gewünschten Teilchengröße vermählen.

Die Farbmittel können auch in den Monomeren gelöst oder disper- giert und anschließend einer Emulsionspolymerisation unterworfen werden, wie in der US-A-5 278 020 beschrieben.

Der erfindungsgemäße Farbtoner zeichnet sich durch hohe Brillanz und hohe Farbstärke aus, insbesondere ergeben sie hochtrans¬ parente Drucke, was sie für die Herstellung von Overhead-Pro- jektionsfolien und hochwertigen Drucken besonders geeignet macht.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.

Beispiel 1

120 g eines linearen Polyesterharzes das unter dem Namen Atlac ^® Spar II (Fa. Reichhold Chemicals) handelsüblich ist, wurden in einem Meßkneter bei ca. 105°C Innentemperatur weichgeknetet und mit 80 g des Farbstoffs der Formel

innerhalb von 60 min vermischt. Die Feinverteilung wurde mit einem Mikroskop bei 750-facher Vergrößerung beurteilt. Die Innen¬ temperatur wurde kontinuierlich abgesenkt um die Scherwirkung der Schaufeln zu erhöhen. Nach ca. 45 min war eine hervorragende Feinverteilung erreicht. Mit sichtbarer Mikroskopie ließen sich keinerlei Agglomerate mehr nachweisen.

Die Mischung wurde abgekühlt und im Kneter zerkleinert. Ein Teil dieser 40 gew.-%igen Präparation wurde im Kneter mit dem oben¬ genannten Polyesterharz auf eine Konzentration von 3 Gew.-% ver- dünnt und diese Präparation auf Transparenz untersucht. Hierzu wurde eine kleine Menge zwischen zwei Glasplatten durch kurz¬ zeitiges Kontaktieren mit einer Koflerbank bei 230°C zu einer dünnen Scheibe geschmolzen. Zur Transparenzprüfung lassen sich Messungen in einem Spektrometer heranziehen, in dessen Ver- gleichsstrahl vergleichbare Glasplatten gestellt werden. Man kann aber auch visuell abmustern, indem man die Platten auf eine schwarz-weiße Unterlage legt (Kontrastkarton) und ähnlich der DIN 53162 verfährt.

Die Transparenz wird nach der letztgenannten Methode relativ zu einem Standard bestimmt. Für diese Untersuchungen wurde dieses Beispiel als Standard definiert, da es von allen Beispielen die höchste Transparenz hatte.

Beispiel 2

Man verfuhr analog Beispiel 1, verwendete jedoch 60 g des Farb¬ mittels

Die Prüfung auf Transparenz ergab eine geringfügig schlechtere Transparenz als bei der Probe des Beispiels 1.

Beispiel 3

Man verfuhr analog Beispiel 1, verwendete jedoch 80 g des Pigments der Formel

das noch geringe Mengen des Produkts mit Q = Sauerstoff enthielt.

Die Prüfung auf Transparenz ergab eine deutlich schlechtere Transparenz als bei der Probe des Beispiels 1.

Beispiel 4

Man verfuhr analog Beispiel 1, verwendete jedoch 80 g des Farb¬ stoffs der Formel

Die Prüfung auf Transparenz ergab eine praktisch gleichgute Transparenz wie bei der Probe des Beispiels 1, allerdings konnte eine höhere Farbstärke erzielt werden.

Beispiel 5

Man verfuhr analog Beispiel 1, verwendete jedoch 80 g des Farb¬ stoffs der Formel

Die Prüfung auf Transparenz ergab eine praktisch gleichgute Transparenz wie bei der Probe des Beispiels 1.