BRPI1004061A2

BRPI1004061A2 - Composições de toner

Info

Publication number: BRPI1004061A2
Application number: BRPI1004061-7A
Authority: BR
Inventors: Robert D Bayley; Yuhua Tong; Timothy L Lincoln; Grazyna E Kmiecik-Lawrynowicz; Maura A Sweeney; Daniel W Asarese; Susan J Lafica; Mark E Mang
Original assignee: Xerox Corp
Priority date: 2009-10-08
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2015-06-02
Also published as: DE102010041846A1; MX2010010936A; US20110086306A1; JP2011081377A; CA2716666A1; CN102033445A

Abstract

Composições de toner. A presente invenção refere-se a um toner possuindo agentes de controle de carga que confere excelentes características de carregamento triboelétrico. Nas modalidades, os agentes de controle de carga incluem copolímeros formados através de um processo de polimerização de emulsão.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSIÇÕES DE TONER".

ANTECEDENTES A presente invenção refere-se a tôneres e processos úteis no fornecimento de tôneres adequados para aparelhos eletrostatográfícos, incluindo aparelhos xerográficos tais como aparelhos digitais, imagem sobre imagem, e similares.

Numerosos processos estão dentro do ramo daqueles versados na técnica para a preparação de tôneres. A agregação de emulsão (EA) é um tal método. Estes tôneres estão dentro do ramo daqueles versados na técnica e os tôneres podem ser formados por agregação de um corante com um polímero de látex formado através de polimerização de emulsão. Por exemplo, a Patente dos Estados Unidos n° 5.853.943 é direcionada a um processo de polimerização de emulsão semi-contínuo para preparação de um látex por formação primeiro de um polímero semente.

Os sistemas de toner normalmente classificam-se em duas classes: dois sistemas de componente, nos quais o material desenvolvedor inclui grânulos transportadores magnéticos possuindo partículas de toner aderindo triboeletricamente a estes; e sistemas de componente únicos (SDC), que podem usar apenas toner. Colocação de carga nas partículas, para permitir movimento e desenvolvimento de imagens por meio de campos elétricos, é mais frequentemente efetuada com triboeletricidade. O carregamento triboe-létrico pode ocorrer ou por mistura do toner com contas portadoras maiores em um sistema de desenvolvimento de dois componentes ou por fricção do toner entre uma lâmina e cilindro doador em um sistema de componente ú-níco.

Os agentes de controle de carga podem ser utilizados para realçar o carregamento triboelétrico. Os agentes de controle de carga podem incluir sais orgânicos ou complexos de grandes moléculas orgânicas. Tais agentes podem ser aplicados às superfícies de partícula de toner através de um processo de mistura. Tais agentes de controle de carga podem ser usados em pequenas quantidades de cerca de 0,01 porcento em peso a cerca de 5 porcento em peso do toner para controlar tanto a polaridade da carga em um toner quanto a distribuição de carga em um toner. Ainda que a quantidade de agentes de controle de carga possa ser pequena comparada a outros componentes de um toner, os agentes de controle de carga podem ser importantes para propriedades de carregamento triboelétrico de um toner. Estas propriedades de carregamento triboelétrico, por sua vez, podem influenciar na velocidade e qualidade de imageamento. Métodos melhorados para produção de toner, que diminuem o tempo de produção e permitem controle excelente do carregamento de partículas de toner, permanecem desejáveis.

SUMÁRIO A presente descrição fornece composições adequadas para uso na produção de tôneres, os tôneres possuindo tais composições, e processos para produção das mesmas. Nas modalidades, uma composição da presente descrição pode incluir uma emulsão de látex em combinação com um agente de controle de carga incluindo um complexo tal como trihalozin-cato de fosfônio quaternário de poli-hidroxialcanoato, complexos de metal de sulfóxido de dimetila, e complexos de metal de um derivado de alquila de um ácido tal como ácido salícílico, derivados de ácido dicarboxílico, ácido benzo ico, ácido oxinaftoico, ácidos sulfônicos, e combinações dos mesmos; e um monômero funcional possuindo uma funcionalidade de ácido carboxílico.

Um toner da presente descrição pode incluir, nas modalidades, uma resina, um corante opcional, e uma cera opcional; e uma emulsão de látex em combinação com um agente de controle de carga incluindo um complexo tal como trihalozincato de fosfônio quaternário de poli-hidroxialcanoato, complexos de metal de sulfóxido de dimetila, e complexos de metal de um derivado de alquila de um ácido tal como ácido salicíiico, derivados de ácido dicarboxílico, ácido benzoico, ácido oxinaftoico, ácidos sulfônicos, e combinações destes, e um monômero funcional possuindo uma funcionalidade de ácido carboxílico, em que o agente de controle de carga está presente em uma quantidade de cerca de 0,01 porcento em peso a cerca de 10 porcento em peso de partículas incluindo o toner.

Um processo da presente descrição pode incluir, nas modalidades, contato de uma emulsão de látex com um agente de controle de carga incluindo um complexo tal como trihalozincato de fosfônio quaternário de poli-hidroxialcanoato, complexos de metal de sulfóxído de dimetila, e complexos de metal de um derivado de alquila de um ácido tal como ácido salicí-lico, derivados de ácido dicarboxílico, ácido benzoico, ácido oxinaftoico, ácidos sulfônicos, e combinações destes, em combinação com um monômero funcional possuindo uma funcionalidade de ácido carboxílico tal como beta carboxietitacrilato, ácido metacrílico, e ácido acrílico, para formar uma combinação; e mistura da combinação em uma velocidade de cerca de 100 rpm a cerca de 450 rpm durante um período de tempo de cerca de 400 minutos a cerca de 660 minutos para formar um látex incluindo um copolímero de a-gente de controle de carga, em que as partículas incluindo o copolímero de agente de controle de carga são de um tamanho de cerca de 15 nm a cerca de 300 nm.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Várias modalidades da presente descrição serão descritas aqui abaixo com referência à figura em que: a figura é um gráfico representando a carga triboelétrica de um toner possuindo um agente de controle de carga preparado de acordo com a presente descrição comparado com um toner de controle que não possuía o agente de controle de carga.

DESCRIÇÃO DETALHADA PAS MODALIDADES A presente descrição fornece tôneres e processos para a preparação de partículas de toner possuindo características de carregamento excelentes. Os tôneres da presente descrição podem ser preparados com um látex no qual agentes de controle de carga (CCA) foram incorporados durante o processo de polimerização de látex. O látex com CCA pode então ser usado sozinho, ou combinado com um látex contendo não CCA, pigmento e cera, para formar partículas de toner.

Nas modalidades, os tôneres da presente descrição podem ser preparados por combinação de um polímero de látex possuindo um agente de controle de carga incorporado neste durante o processo de poümerização de látex, um corante opcional, uma cera opcional, e outros aditivos opcionais. Embora o polímero de látex possa ser preparado através de qualquer método dentro do ramo daqueles versados na técnica, nas modalidades, o polímero de látex pode ser preparado através de métodos de polimerização de emulsão, incluindo semi-continuo polimerização de emulsão, e o toner pode incluir tôneres de agregação de emulsão. A agregação de emulsão envolve agregação de tanto partículas de pigmento quanto látex de submí-cron nas partículas de tamanho de toner, onde o crescimento no tamanho de partícula é, por exemplo, nas modalidades de cerca de 0,1 mícron a cerca de 15 mícrons.

Resina Quaisquer monômeros adequados para preparação de um látex para uso em um toner pode ser utilizados. Tal como notado acima, nas modalidades, o toner pode ser produzido por agregação de emulsão. Monômeros adequados úteis na formação de uma emulsão de polímero de látex, e desta forma as partículas de látex resultantes na emulsão de látex, incluem, mas não são limitados a, estirenos, acrilatos, metacrilatos, butadienos, iso-prenos, ácidos acrílicos, ácidos metacrílicos, acrilonitrilos, combinações dos mesmos, e outros mais.

Nas modalidades, o polímero de látex pode incluir pelo menos um polímero. Nas modalidades, pelo menos um pode ser de cerca de um a cerca de vinte e, nas modalidades, de cerca de três a cerca de dez. Os polímeros exemplares incluem acrilatos de estireno, butadienos de estireno, metacrilatos de estireno, e mais especificamente, poli(estireno-acrilato de alquila), poli(estireno~1,3-dieno), poli(estireno-metacrífato de alquila), poli (estireno-alquila de ácido acrilato-acrílico), poli(estireno-1,3-dieno-ácido acrílico), poli (estireno-alquila de -ácido acrilato-acrílico), polí(metacrilato de al-quila-acrilato de alquila), poli(metacrilato de aíquila-acrilato de arila), po-li(metacriiato de arila-acritato de alquila), poii(metacri1ato de alquila-ácido acrílico), poli(estireno- alquila de -acrilonitrilo-ácido acrilatoacrííico), poli festi-reno-1,3-dieno-acrilonitrilo-ácido acrílico), poli(acrilato de alquila-acrilonitrilo- ácido acrílico), poli(estireno-butadieno), poli(meíilestireno-butadíeno), po-li(metacrilato de metila-butadieno), poli(acrilato de etila-butadieno), po-lí(metacrilato de propila-butadieno), poli(metacrilaío de butila-butadieno), po-li(acrilato de metila-butadieno), poli(acrilato de etila-butadieno), poii(acrilato de p rop i la-butad ie n o), poli(acrilato de butila-butadieno), poli(estireno-isopreno), poli(metilestireno-isopreno), poli {metacrilato de metila-ísopreno), poli(acrilato de etila-isopreno), poli(meíacrilato de propila-isopreno), poli (metacrilato de butila-isopreno), poli(acrilato de metila-ísopreno), po-li(acrilato de etila-isopreno), poli(acrilato de propila-isopreno), poli(acriiato de butila-isopreno), poli(estireno-acrilato de propila), poli(estireno-acrilato de butila), poli (estireno-butadieno-ácido acrílico), poli(estireno-butadieno-ácido metacrílico), poli (esííreno-butadieno-acrilonitriío-ácido acrílico), polí(estireno-a cri lato de butrla-ácido acrílico), poti(estireno-buti(a deácido acrilato-metacrílico), poli(estireno-acrilato de butila-acrilononitrilo), poli(estireno-butil de butila-aorilonitrilo-ácido-acrilato acrílico), polí(estireno-butadieno), po-ti(estireno-isopreno), poli(estireno-metacrilato de butila), poíi(estÍreno-acrilato de butila-ácido acrílico), poii(estireno-but«la de ácido metacrilato-acrílico), poli(metacrilato de butila-acrilato de butila), poli(metacrilato-butila de ácido acrílico), poli(acrilonitrilo-acnlato-butila de ácido acrílico), e combinações dos mesmos. Os polímeros podem ser copoiímeros em bloco, aleatórios, ou alternados.

Além disso, as resinas de políéster que podem ser usadas incluem aquelas obtidas dos produtos de reação de bisfenol A e óxido de propifeno ou carbonato de propileno, assim como os poliésteres obtidos por reação daqueles produtos de reação com ácido fumárico (tal como descrito na Patente dos Estados Unidos n° 5.227.460), e resinas de políéster ramificadas resultantes da reação de dimetilterefíalato com 1,3-butanodioi, 1,2-propanodiol, e pentaeritritoí.

Nas modalidades, um poti(estireno-acrilato de butila) pode ser u-tilizado como o polímero de látex. A temperatura de transição vítrea deste primeiro látex, que nas modalidades pode ser usada para formar um toner da presente descrição, pode ser de cerca de 35°C a cerca de 75°C, nas mo- dalidades de cerca de 40°C a cerca de 70°C.

Tensoativos Nas modalidades, o látex pode ser preparado em uma fase a-quosa contendo um tensoativo ou co-tensoativo. Os tensoativos que podem ser utilizados com o polímero para formar uma dispersão de látex podem ser tensoativos iónicos ou não iônícos, ou combinações dos mesmos, em uma quantidade de cerca de 0,01 a cerca de 15 porcento em peso dos sólidos, e nas modalidades de cerca de 0,1 a cerca de 10 porcento em peso dos sólidos.

Os tensoativos aniônicos que podem ser utilizados incluem sulfatas e sulfonatos, dodecilsulfato de sódio (SDS), sulfonato de dodecilben-zeno de sódio, sulfato de dodecilnaftaleno de sódio, sulfaíos e sulfonatos de benzenoalquila de dialquiia, ácidos tais como ácido abiético disponível por Aldrich, NEOGEN R®, NEOGEN SC® obtido por Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., combinações dos mesmos, e similares.

Exemplos de tensoativos catiônicos incluem, mas não são limitados a, amônios, por exemplo, cloreto de amônio de dimetila de alquiibenzí-la, cloreto de amônio de benzenoalquila de dialquiia, cloreto de amônio de trimetila de iaurila, cloreto de amônio de metifa de alquilbenzila, brometo de amônio de dimetila de benzila de alquiia, cloreto de benzalcônio, brometos de amônio de trimetila de C12, C15, C17, combinações dos mesmos, e si-malares. Outros tensoativos catiônicos incluem brometo de piridínio de ceti-la, sais de haleto de pofioxietilalquilaminas quaternizadas, cloreto de amônio de trietila de dodecilbenzila, MIRAPOL e ALKAQUAT disponível por Aíkaril Chemical Company, SANISOL (cloreto de benzalcônio), disponível por Kao Chemicals, combinações dos mesmos, e similares. Nas modalidades, um tensoativo catiônico adequado inclui SANISOL B-50 disponível por Kao Corp., que é primariamente um cloreto de alcônio de dimetila de benzila.

Exemplos de tensoativos não tônicos incluem, mas não são limitados a, alcoóis, ácidos e éteres, por exemplo, álcool de polivinila, ácido po-liacrílico, metaiose, metil celulose, etil celulose, propil celulose, etil celulose de hidroxila, carboximetil celulose, éter de ceíila de polioxietileno, éter de faurila de poiioxietíieno, éter de octíla de poiioxietíieno, éter de octítfeniia de poiioxietíieno, éter de oleíla de poiioxietíieno, monolaurato de sorbitano de poiioxietíieno, éter de estearila de poiioxietíieno, éter de nonilfenila de polio-xietileno, etanol de poli(etileno-oxi) de dialquilfenóxi, combinações dos mesmos, e similares. Nas modalidades, tensoativos comercialmente disponíveis por Rhone-Poulenc tais como IGEPAL CA-210®, IGEPAL CA-520®, IGEPAL CA-720®, IGEPAL CO-890®, IGEPAL CO-720®, IGEPAL C0-290®, IGEPAL CA-210®, ANTAROX 890® e ANTAROX 897® podem ser utilizados. A escolha de tensoativos particulares ou combinações dos mesmos, assim como as quantidades de cada um a ser usado, estão dentro do ramo daqueles versados na técnica.

Iniciadores Nas modalidades, os iniciadores podem ser adicionados para formação do polímero de látex. Exemplos de iniciadores adequados incluem iniciadores solúveis em água, tais como persulfato de amônio, persulfato de sódio e persulfato de potássio, e iniciadores solúveis orgânicos incluindo pe-róxidos orgânicos e compostos de azo incluindo peróxidos de Vazo, tais como VAZO 64®, 2-metila 2-2’-azobis propanonitriío, VAZO 88®, desidrato de 2-2'- azobis isobutiramida, e combinações dos mesmos. Outros iniciadores solúveis em água que podem ser utilizados incluem compostos de azoamidi-na, por exemplo, dicloridrato de 2,2‘-azobis(2-metil-N-feni!propionamidina}, dicloridrato de 2,2'-azobis[N-(4-clorofenil)-2-meíilpropionamidina], dicloridrato de 2,2'-azobis{N-{4-hidroxifenii)-2-metil-propionamidina], tetra-hidrocloreto de 2,2’-azobís[N-(4-amino-fenil)-2-metilpropionamidinaJ, dicloridrato de 2,2'-azobis[2-metil-N{fenilmetil)propionamidina], dicloridrato de 2,2'-azobis[2-metil-N-2-propenilpropionamidina], dicloridrato de 2,2’-azobts[N-(2-hidróxi-etil)2~meti!propionamidina}, dicloridrato de 2,2'-azobis{2(5-metíl-2-imidazolin-2-il)propano], dicloridrato de 2,2,-azobis[2-(2-imidazolín-2-il)propano], dicloridrato de 2,2,-azobis[2-(4,5,6,7-tetra-hidro-1H-1,3-diazepin-2-il)propano], dicloridrato de 2,2'-azobis[2-(3,4,5,6-tetra-hidropirimidin-2-il)propano}, dicloridrato de 2,2'-azobis[2-(5-hidróxí-3,4,5,6-tetra-hidropirimidin-2-il)propano], dicloridrato de 2,2-azobis {2-[1-(2-hidroxietil)-2-imidazolin-2-íl]propano>, combinações dos mesmos, e similares.

Inicíadores podem ser adicionados em quantidades adequadas, tais como de cerca de 0,1 a cerca de 8 porcento em peso dos monômeros, e nas modalidades de cerca de 0,2 a cerca de 5 porcento em peso dos monômeros.

Agentes de Transferência de Cadeia Nas modalidades, os agentes de transferência de cadeia podem também ser utilizados na formação do polímero de látex. Agentes de transferência de cadeia adequados incluem dodecano tiol, octano tiol, tetrabrome-to de carbono, combinações dos mesmos, e similares, em quantidades de cerca de 0,1 a cerca de 10 porcento e, nas modalidades, de cerca de 0,2 a cerca de 5 porcento em peso de monômeros, para controlar as propriedades de peso molecular do polímero de látex quando a polimerização de emulsão é conduzida de acordo com a presente descrição.

Monômeros Funcionais Nas modalidades, pode ser vantajoso incluir um monômero funcional quando formando o polímero de látex e as partículas compondo o polímero. Monômeros funcionais adequados incluem monômeros possuindo funcionalidade de ácido carboxílico. Tais monômeros podem ser da seguinte fórmula (I): RI O O

I f II 1 II

H2C=C—C>--------0—T—R2------C----0+R3--------C----OH II 1 Jn ° (!) onde RI é hidrogênio ou um grupo metila; R2 e R3 são independentemente selecionados de grupos aiquila contendo de cerca de 1 a cerca de 12 átomos de carbono ou um grupo fenila; n é de cerca de 0 a cerca de 20, nas modalidades de cerca de 1 a cerca de 10. Exemplos de tais monômeros funcionais incluem beta carboxiacrilato de etila (β-CEA), a cri lato de poli(2-carboxietiia), metacrilato de 2-carboxietila, combinações dos mesmos, e similares. Outros monômeros funcionais que podem ser utilizados incluem, por exemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico e seus derivados, e combinações dos antecedentes.

Nas modalidades, os monômeros funcionais possuindo funcionalidade de ácido carboxilíco podem também conter uma pequena quantidade de íons metálicos, tais como sódio, potássio e/ou cálcio, para obter melhores resultados de polimerização de emulsão. Os íons metálicos podem estar presentes em uma quantidade de cerca de 0,001 a cerca de 10 porcento em peso dos monômeros funcionais possuindo funcionalidade de ácido carboxí-lico, nas modalidades de cerca de 0,5 a cerca de 5 porcento em peso dos monômeros funcionais possuindo funcionalidade de ácido carboxílico.

Onde presente, os monômeros funcionais podem ser adicionados em quantidades de cerca de 0,01 a cerca de 10 porcento em peso dos monômeros totais, nas modalidades de cerca de 0,05 a cerca de 5 porcento em peso dos monômeros totais, e nas modalidades cerca de 3 porcento em peso de monômeros totais.

Agentes de controle de carga Tal como notado acima, nas modalidades um agente de controle de carga (CCA) pode ser adicionado ao látex contendo o polímero. O uso de um CCA pode ser útil para propriedades de carregamento triboelétrico de um toner, porque ele pode influenciar a velocidade e qualidade de imagea-mento do toner resultante. No entanto, fraca incorporação de CCA com resinas aglutinantes de toner ou mistura de superfície pode resultar em carregamento triboelétrico instável e outros resultados relacionados para o toner. Esta fraca incorporação pode também ser um problema para tôneres produzidos durante um processo de formação de partícula por EA quando um CCA é adicionado. Por exemplo, em alguns casos, onde cerca de 0,5% em peso de um CCA é adicionado durante um processo de formação de partícula por EA, a quantidade atual de CCA permanecendo no toner pode ser tão baixa quanto cerca de 0,15% em peso.

Em contraste, os processos da presente descrição podem fornecer incorporação melhorada de um CCA em um toner comparado com adição do CCA durante um processo de EA na forma partícuiada, como é feito para tôneres convencionalmente processados, isto é, não EA. De acordo com a presente descrição, os CCAs incorporados em um látex podem ser formados e então utilizados para incorporar os CCAs em uma composição de toner. O uso de tais CCAs incorporados em um látex pode fornecer tône-res com excelentes características de carregamento, com perda reduzida de CCA da partícula de toner durante a formação de partícula por EA.

Agentes de controle de carga adequados que podem ser utilizados incluem, nas modalidades, complexos de metal de derivados de alquila de ácidos, tais como ácido salicílico, outros ácidos tais como derivados de ácido dicarboxílico, ácido benzoico, ácido oxinaftoico, ácidos suífônicos, outros complexos, tais como trihalozincato de fosfônio quaternário de poli-hidroxialcanoato, complexos de metal de sulfóxido de dimetila, combinações dos mesmos, e similares. Metais utilizados na formação de tais complexos incluem, mas não são limitados a, zinco, manganês, ferro, cálcio, zircônio, alumínio, cromo, combinações dos mesmos, e similares. Grupos alquila que podem ser utilizados na formação de derivados de ácido salicílico incluem, mas não são limitados a, metila, butila, t-butila, propila, hexila, combinações dos mesmos e semelhantes. Exemplos de tais agentes de controle de carga incluem aqueles comercialmente disponíveis como BONTRON® E-84 e BONTRON® E-88 (comercíalmente disponível por Orient Chemical). BONTRON® E-84 é um complexo de zinco de ácido 3,5-di-terc-butilsalicííico na forma de pó. BONTRON® E-88 é uma mistura de hidroxiaíumínio-bis[2-hidróxi-3,5-di~terc-butilbenzoato] e ácido 3,5-di-terc-butilsaíicílico. Outros CCA’s adequados para copolimerização com monômeros são o complexo de cálcio de ácido 3,5-di-terc-butitsalicílico, um complexo de zircônio de ácido 3,5-di-terc-butilsalicílico, e um complexo de alumínio de ácido 3,5-di-terc-butilsalicíiico, tal como descrito na Patente dos Estados Unidos n° 5.223.368 e 5.324.613, as descrições de cada um dos quais são incorporados através de referência em sua totalidade, combinações dos mesmos, e similares.

Nas modalidades, tal como notado acima, um agente de controle de carga pode ser em uma dispersão aquosa ou um CCA incorporado em um fátex. Nas modalidades, o agente de controle de carga pode ser dissolvido em monômero(s) compondo uma emulsão de látex para formar uma mistura, que podem então ser polimerizada para incorporar o agente de con- trole de carga no copolímero. A poümerização da mistura pode ocorrer através de um processo tal como polimerização de emulsão, poümerização de suspensão, polimerização de dispersão, e combinações dos mesmos.

Nas modalidades, um monômero funcional pode ser utilizado para formar um tal látex possuindo um agente de controle de carga. Monôme-ros funcionais adequados, nas modalidades, incluem aqueles descritos acima possuindo funcionalidade de ácido carboxílico. Por exemplo, nas modalidades, um monômero funcional possuindo funcionalidade de ácido carboxi-lico, tal como ácido acrílico, ácido meíacrifico, β-CEA, acrilato de poli(2-carboxietíla), metacrilato de 2-carboxietila, combinações dos mesmos, e outros similares, pode ser combinado com o agente de controle de carga para formar uma emulsão de CCA. Onde presente, um monômero funcional pode estar presente em uma quantidade de cerca de 0,01 porcento em peso a cerca de 10 porcento em peso dos monômeros, nas modalidades de cerca de 0,5 porcento em peso a cerca de 4 porcento em peso dos monômeros usados para formar o látex. Nas modalidades, o agente de controle de carga pode desta forma, estar presente em uma quantidade de cerca de 0,01 porcento em peso a cerca de 10 porcento em peso dos monômeros, nas modalidades de cerca de 0,01 porcento em peso a cerca de 5 porcento em peso dos monômeros usados para formar o látex.

Nas modalidades, um CCA incorporado em um látex pode também incluir um tensoativo. Qualquer tensoativo descrito acima pode ser utilizado para formar o látex. Onde utilizado, um tensoativo pode estar presente em uma quantidade de cerca de 0,25 porcento em peso a cerca de 20 porcento em peso do látex, nas modalidades de cerca de 0,5 porcento em peso a cerca de 4 porcento em peso do látex.

As condições para formação do CCA incorporado em um látex estão dentro do ramo daqueles versados na técnica. Nas modalidades, o CCA incorporado em um látex pode ser formado por combinação do CCA, monômeros funcionais, outros monômeros, agentes de transferência de cadeia, e tensoativo opcionai em um recipiente adequado, tai como um vaso de mistura. A quantidade apropriada de CCA, estabilizante, tensoativo(s), se houver, e outros mais pode ser então combinada no reator que contém uma quantidade apropriada de água e tensoativo, seguido por uma adição de uma quantidade apropriada de iniciador para iniciar o processo de polimeri-zação de látex para produzir partículas de látex contendo o CCA.

As condições de reação selecionadas para formação do látex com CCA incorporado incluem temperaturas de, por exemplo, cerca de 30°C a cerca de 90°C, nas modalidades de cerca de 40°C a cerca de 75°C. A mistura pode ocorrer em uma taxa de cerca de 100 rotações por minuto (rpm) a cerca de 450 rpm, nas modalidades de cerca de 150 rpm a cerca de 300 rpm. A reação pode continuar até que o látex com CCA incorporado tenha se formado, o que pode levar de cerca de 400 minutos a cerca de 660 minutos, em outras modalidades de cerca de 500 minutos a cerca de 600 minutos, ou até que a conversão de monômero esteja concluída para obter voláteis residuais aceitáveis baixos. O tamanho de partícula do CCA e/ou copolímero de CCA na emulsão desta forma produzido pode ser de cerca de 15 nm a cerca de 300 nrn, nas modalidades de cerca de 20 nm a cerca de 50 nm, nas modalidades de cerca de 30 nm a cerca de 45 nm, em algumas modalidades cerca de 37 nm, e em algumas modalidades cerca de 215 nm. As partículas desta forma produzidas são negaíivamente carregadas e podem ser usadas sozinhas como um agente de controle de carga para um toner.

Contrário aos métodos que podem utilizar CCAs particulados, opcionalmente nas dispersões, e combinar os mesmos com partículas de toner, a presente descrição forma um CCA que é incorporado no polímero de uma resina de látex utilizada para formar uma partícula de toner.

Desta forma, de acordo com a presente descrição, o látex possuindo um CCA incorporado na partícula de látex fornece um modo alternativo para incorporar um CCA tal como ácido 3,5 Di-terc~butitsaIicí!ico, sal de zinco em um toner formado por um processo de agregação de emulsão.

Por exemplo, nas modalidades, uma resina utilizada para formar partículas de toner pode incluir um primeiro componente derivado de pelo menos um complexo de metal de um derivado de alquíla de um ácido, pelo menos um segundo componente derivado de um monômero utilizado para formar uma resina, e opcionalmente um componente derivado de pelo menos um monômero funcional possuindo funcionalidade de ácido carboxílico. Por exemplo, nas modalidades, as partículas de toner podem ser formadas de uma resina incluindo um copoíímero da presente descrição, que pode incluir beta carboxiacrílato de etila e um sal de zinco de ácido 3,5-di-terc-butilsalicílíco, assim como monômeros para a resina descrita acima, por e-xemplo estireno, acrilato de butíla, combinações dos mesmos, e similares. Agente de ajuste de pH

Em algumas modalidades, um agente de ajuste de pH pode ser adicionado para controlar a taxa do processo de agregação de emulsão. O agente de ajuste de pH utilizado nos processos da presente descrição pode ser qualquer ácido ou base que não adversamente afete os produtos sendo produzidos. Bases adequadas podem incluir hidróxidos de metal, tais como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de amônio, e opcional-mente combinações dos mesmos. Ácidos adequados incluem ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido hidroclórico, ácido cítrico, ácido a cético, e opcionalmente combinações dos mesmos.

Cera As dispersões de cera podem também ser adicionadas durante a formação de um polímero de látex em uma síntese de agregação de emulsão. Ceras adequadas incluem, por exemplo, partículas de cera de submí-cron na faixa de tamanho de cerca de 50 a cerca de 1000 nanômetros, nas modalidades de cerca de 100 a cerca de 500 nanômetros em diâmetro de média de volume, suspensas em uma fase aquosa de água e um tensoativo tônico, tensoativo não iônico, ou combinações dos mesmos. Tensoativos adequados incluem aqueles descritos acima. O tensoativo iônico ou tensoa-tivo não iônico pode estar presente em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 20 porcento em peso, e nas modalidades de cerca de 0,5 a cerca de 15 porcento em peso da cera. A dispersão de cera, de acordo com as modalidades da presente descrição pode incluir, por exemplo, uma cera vegetal natural, cera animal natural, cera mineral, e/ou cera sintética. Exemplos de ceras vegetais naturais incluem, por exemplo, cera de carnaúba, cera de candelila, cera do Japão, e cera de louro. Exemplos de ceras animais naturais incluem, por e-xemplo, cera de abelha, cera púnica, lanolina, cera de laca, cera de goma-laca, e cera de espermacete. As ceras minerais incluem, por exemplo, cera de parafina, cera microcristalina, cera de montan, cera de ozocerita, cera de ceresina, cera de petrolato, e cera de petróleo. As ceras sintéticas da presente descrição incluem, por exemplo, cera de Fischer-Tropsch, cera de a~ crilato, cera de amida de ácido graxo, cera de silicone, cera de polítetrafluo-roetüeno, cera de polietileno, poiipropileno cera, e combinações das mesmas.

Exemplos de ceras de poiipropileno e polietileno incluem aquelas comercialmente disponíveis por Allied Chemical e Baker Petrolite, emulsões de cera disponíveis por Michelman Inc. e os Daniels Products Com-pany, EPOLENE N-15 comercialmente disponível por Eastman Chemical Products, Inc., VISCOL 550-P, um poiipropileno de peso molecular de média de peso baixo disponível por Sanyo Kasel K.K., e materiais similares. Nas modalidades, as ceras de polietileno comercialmente disponíveis possuem um peso molecular (Mw) de cerca de 100 a cerca de 5000, e nas modalidades de cerca de 250 a cerca de 2500, enquanto as ceras de poiipropileno comercialmente disponíveis possuem um peso molecular de cerca de 200 a cerca de 10.000, e nas modalidades de cerca de 400 a cerca de 5000.

Nas modalidades, as ceras podem ser funcionalizadas. Exemplos de grupos adicionados para funcionalizar ceras incluem aminas, ami-das, imidas, ésteres, aminas quaternárias, e/ou ácidos carboxílícos. Nas modalidades, as ceras funcionalizadas podem ser emufsões de polímero acrílico, por exemplo, JONCRYL 74, 89, 130, 537, e 538, todos disponíveis por Johnson Diversey, Inc, ou polipropilenos e polietílenos clorados comercialmente disponíveis por Allied Chemical, Baker Petrolite Corporation e Johnson Diversey, Inc. A cera pode estar presente em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 30 porcento em peso, e nas modalidades de cerca de 2 a cerca de 20 porcento em peso do toner.

Corantes As partícuías de látex podem ser adicionadas a uma dispersão de corante. A dispersão de corante pode incluir, por exemplo, partículas de corante de submícron possuindo um tamanho de, por exemplo, de cerca de 50 a cerca de 500 nanômetros em diâmetro de média de volume e, nas modalidades, de cerca de 100 a cerca de 400 nanômetros em diâmetro de média de volume. As partículas de corante podem ser suspensas em uma fase de água aquosa contendo um tensoativo aniônico, um tensoativo não iônico, ou combinações dos mesmos. Nas modalidades, o tensoativo pode ser tônico e pode ser de cerca de 1 a cerca de 25 porcento em peso, e nas modalidades de cerca de 4 a cerca de 15 porcento em peso, do corante.

Corantes úteis na formação de tôneres de acordo com a presente descrição incluem pigmentos, tinturas, misturas de pigmentos e tinturas, misturas de pigmentos, misturas de tinturas, e similares. O corante pode ser, por exemplo, negro de fumo, ciano, amarelo, magenta, vermelho, laranja, castanho, verde, azul, violeta, ou combinações dos mesmos. Nas modalidades, um pigmento pode ser utilizado. Tal como usado aqui, um pigmento inclui um material que muda a cor da luz que ele reflete como o resultado de absorção de cor seletiva. Nas modalidades, em contraste com uma tintura que pode ser geralmente aplicada em uma solução aquosa, um pigmento geralmente é insolúvel. Por exemplo, enquanto uma tintura pode ser solúvel no veículo portador (o aglutínante), um pigmento pode ser insolúvel no veículo portador.

Nas modalidades em que o corante é um pigmento, o pigmento pode ser, por exemplo, negro de fumo, ftalocianinas, quinacridonas, vermelho, verde, laranja, castanho, violeta, amarelo, corantes fluorescentes incluindo tipo RHODAMINA B®, e outros mais. O corante pode estar presente no toner da descrição em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 25 porcento em peso de toner, nas modalidades em uma quantidade de cerca de 2 a cerca de 15 porcento em peso do toner.

Corantes exemplares incluem negro de fumo como magnetítas REGAL 330®; magnetitas Mobay incluindo MO8029®, M08060®; magnetítas Columbian; MAPfCO BLACKS® e magnetitas tratadas por superfície; magnetítas Pfizer incluindo CB4799, GB53Q0®, CB56G0®, MCX6369®; magnetítas Bayer incluindo, BAYFERROX 8600, 8610; magnetitas Northern Pigments incluindo, NP-604, NP-608; magnetitas Magnox incluindo TMB-100®, ou TMB-104®, HELIOGEN BLUE L6900, D6840®, D7080®, D7020®, PYLAM OIL BLUE® , PYLAM OIL YELLQW®, PIGMENT BLUE 1® disponível por Paul Uhlich e Company, Inc.; PIGMENT VIOLET 1®, PIGMENT RED 48®, LEMON CHROME YELLOW DCC 1026®, E.D. TOLUIDINE RED® e BON RED C® disponível por Dominion Color Corporation, Ltd., Toronto, Ontario; NOVA-PERM YELLOW FGL® HOSTAPERM PINK E® de Hoechst; e CINQUASIA MAGENTA® disponível por E.l. DuPont de Nemours e Company. Outros corantes incluem tintura de quinacridona e antraquinona substituída por 2,9-dimetila identificada no índice de Cor como Cl 60710, Cl Dispersed Red 15, tintura de diazo identificada no índice de Cor como Cl 26050, Cf Solvent Red 19, ftaiocianina de tetra(sulfonam«do de octadecila) de cobre, pigmento de ftalocianina de x-cobre listado no índice de Cor como Ci 74160, Cl Pigment Blue, Azul de Antratreno identificado no índice de Cor como Cl 69810, Spe-cial Blue X-2137, acetoacetanilidas de 3,3-díclorobenzideno de amarelo de diarilida, um pigmento de monoazo identificado no índice de Cor como Cl 12700, Cl Solvent Yellow 16, uma sulfonamida de amina de nítrofenila identificada no índice de Cor como Foron Yellow SE/GLN, Cl Dispersed Yellow 33, acetoacetanilida de fenilazo-4'-cloro-2,5-dimetóxi de 2,5-dimetóxi-4-sulfonanilida, Yellow 180 e Permanent Yellow FGL. Tinturas solúveis orgânicas possuindo uma pureza elevada para o propósito de cor gamut que podem ser utilizadas incluem Neopen Yellow 075, Neopen Yellow 159, Neopen O range 252, Neopen Red 336, Neopen Red 335, Neopen Red 366, Neopen Blue 808, Neopen Black X53, Neopen Black X55, em que as tinturas são selecionadas em várias quantidades adequadas, por exemplo de cerca de 0,5 a cerca de 20 porcento em peso, nas modalidades, de cerca de 5 a cerca de 18 porcento em peso do toner.

Nas modalidades, exemplos de corante incluem Pigment Blue 15:3 possuindo um Número de Constituição de índice de Cor de 74160, Ma-genta Pigment Red 81:3 possuindo um Número de Constituição de índice de Cor de 45160:3, amarelo 17 possuindo um Número de Constituição de índice de Cor de 21105, e tinturas conhecidas, tais como tinturas alimentícias, tinturas amarela, azul, verde, vermelho, magenta, e similares.

Em outras modalidades, um pigmento magenta, Pigment Red 122 (2,9-dimetilquinacridona), Pigment Red 185, Pigment Red 192, Pigment Red 202, Pigment Red 206, Pigment Red 235, Pigment Red 269, combinações dos mesmos e similares, pode ser utilizado como o corante. O Pigment Red 122 (algumas vezes referido aqui como PR-122) tem sido amplamente usado na pigmentação de tôneres, plásticos, tinta, e revestimentos, devido a seu único sobreado magenta. As estruturas químicas de PR-122, Pigment Red 269, e Pigment Red 185 (algumas vezes referido aqui como PR-185) são apresentadas abaixo.

Pigment PR 122 (2,9-dímetilquinacridona) Pigment Red 269 Pigment Red 185 Condições de Reação No processo de agregação de emulsão, os reagentes podem ser adicionados a um reator adequado, taí como um vaso de mistura. Uma combinação de iátex, dispersão de corante opcional, cera, e agente de agregação, podem então ser agitados e aquecidos a uma temperatura próxima da Tg do látex, nas modalidades de cerca de 3Q“G a cerca de 70°C, nas modalidades de cerca de 40°C a cerca de 65°C, resultando em agregados de toner de cerca de 3 mícrons a cerca de 15 mícrons em diâmetro de média de volume, nas modalidades de cerca de 5 mícrons a cerca de 9 mícrons em diâmetro de média de volume.

Nas modalidades, uma casca pode ser formada nas partículas agregadas. Qualquer látex utilizado notado acima para formar o látex do núcleo pode ser utilizado para formar o látex da casca. Nas modalidades, um copoiímero de acrilato de estireno-n-butila pode ser utilizado para formar o látex da casca. Nas modalidades, o látex utilizado para formar a casca pode possuir uma temperatura de transição vítrea de cerca de 35°C a cerca de 75°C, nas modalidades de cerca de 40°C a cerca de 70°C. Nas modalidades, uma casca pode ser formada nas partículas agregadas incluindo uma combinação de um primeiro látex para o núcleo e um látex incorporado com um CCA.

Onde presente, um látex da casca pode ser aplicado através de qualquer método dentro do ramo daqueles versados na técnica, incluindo imersão, vaporização, e similares. O látex da casca pode ser aplicado até que o tamanho final desejado das partículas de toner seja obtido, nas modalidades de cerca de 3 mícrons a cerca de 12 mícrons, em outras modalidades de cerca de 4 mícrons a cerca de 8 mícrons. Em outras modalidades, as partículas de toner podem ser preparadas através de copolimerização de emulsão semi-contínua semeada in situ do látex com a adição do látex da casca uma vez que as partículas agregadas formaram-se.

Coaqulantes Nas modalidades, um coagulante pode ser adicionado durante ou antes da agregação do látex e da dispersão de corante aquosa. O coagulante pode ser adicionado durante um período de tempo de cerca de 1 minuto a cerca de 60 minutos, nas modalidades de cerca de 1.26 minutos a cerca de 20 minutos, dependendo das condições de processamento.

Exemplos de coagulantes adequados incluem haletos de polia-lumínio, tais como cloreto de polialumínio (PAC), ou os correspondentes brometo, fluoreto, ou iodeto, silicatos de polialumínio tais como sulfo siíicato de polialumínio (PASS), e sais de metal solúveis em água incluindo cloreto de alumínio, nitrito de alumínio, sulfato de alumínio, sulfato de alumínio de potássio, acetato de cálcio, cloreto de cálcio, nitrito de cálcio, oxilato de cálcio, sulfato de cálcio, acetato de magnésio, nitrato de magnésio, sulfato de magnésio, acetato de zinco, nitrato de zinco, sulfato de zinco, combinações destes, e outros mais. Um coagulante adequado é PAC, que é comercíai-mente disponível e pode ser preparado pela hidrólise controlada de cloreto de alumínio com hidróxido de sódio. Geraimente, PAC pode ser preparado pela adição de dois mois de uma base a um mol de cloreto de alumínio. A espécie é solúvel e estável quando dissolvida e armazenada sob condições acídicas se o pH é menor do que cerca de 5. A espécie em solução acredita-se conter a fórmula AI^O^OH^EhO)^ com cerca de 7 cargas elétricas positivas por unidade.

Nas modalidades, coagulantes adequados incluem um sal de polimetal, tal como por exemplo, cloreto de polialumínio (PAC), brometo de polialumínio, ou sulfosilicato de polialumínio. O sal de polimetal pode estar em uma solução de ácido níírico, ou outras soluções de ácido diluído, tal como ácido sulfúríco, ácido hidroclórico, ácido cítrico ou ácido acético. O coagulante pode ser adicionado em quantidades de cerca de 0,01 a cerca de 5 porcento em peso do toner, e nas modalidades de cerca de 0,1 a cerca de 3 porcento em peso do toner.

Agentes de Agregação Qualquer agente de agregação capaz de causar complexação pode ser usado na formação de toner da presente descrição. Ambos os sais de metal alcalinoterroso ou metal de transição podem ser utilizados como agentes de agregação. Nas modalidades, sais de álcali (II) podem ser selecionados para agregar coíoides de poliéster sulfonado de sódio com um corante para permitir a formação de um compósito de toner. Tais sais incluem, por exemplo, cloreto de berílio, brometo de berílio, iodeto de berílio, acetato de berílio, sulfato de berílio, cloreto de magnésio, brometo de magnésio, iodeto de magnésio, acetato de magnésio, sulfato de magnésio, cloreto de cálcio, brometo de cálcio, iodeto de cálcio, acetato de cálcio, suifato de cálcio, cloreto de estrondo, brometo de estrôncio, iodeto de estrondo, acetato de estrôncio, sulfato de estrôncio, cloreto de bário, brometo de bário, iodeto de bário, e opcionalmente combinações dos mesmos. Exemplos de sais de metal de transição ou ânions que podem ser utilizados como agente de a-gregação incluem acetatos de vanádio, nióbio, tântalo, cromo, moiibdênio, tungstênio, manganês, ferro, rutênio, cobalto, níquel, cobre, zinco, cádmio ou prata; acetoacetatos de vanádio, nióbio, tântalo, cromo, moiibdênio, tungstênio, manganês, ferro, rutênio, cobalto, níquel, cobre, zinco, cádmio ou prata; sulfatos de vanádio, nióbio, tântalo, cromo, moiibdênio, tungstênio, manganês, ferro, rutênio, cobalto, níquel, cobre, zinco, cádmio ou prata; e sais de alumínio tais como acetato de alumínio, haletos de alumínio tais como cloreto de políaluminio, combinações dos mesmos, e similares. A combinação resultante de látex, opcionalmente em uma dispersão, CCA, opcionalmente em dispersão, dispersão de corante opcional, cera opcional, coagulante opcional, e agente de agregação opcional, podem então ser agitados e aquecidos a uma temperatura abaixo da Tg do látex, nas modalidades de cerca de 30°C a cerca de 7CTC, nas modalidades de cerca de 40°C a cerca de 65°G, durante um período de tempo de cerca de 0,2 horas a cerca de 6 horas, nas modalidades de cerca de 0,3 horas a cerca de 5 horas, resultantes em agregados de toner de cerca de 3 mícrons a cerca de 15 mícrons em diâmetro de média de volume, nas modalidades de cerca de 4 mícrons a cerca de 8 mícrons em diâmetro de média de volume.

Uma vez que o tamanho final desejado das partículas de toner é obtido, o pH da mistura pode ser ajustado com uma base a um valor de cerca de 3,5 a cerca de 7, e nas modalidades de cerca de 4 a cerca de 6,5. A base pode incluir qualquer base adequada tal como, por exemplo, hidróxidos de metal de álcali, tais como por exemplo, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, e hidróxido de amônio. O hidróxido de metal de álcali pode ser adicionado em quantidades de cerca de 0,1 a cerca de 30 porcento em peso da mistura, nas modalidades de cerca de 0,5 a cerca de 15 porcento em peso da mistura. A mistura de látex, CCA, corante opcional, e cera opcional pode ser subsequentemente coalescida. A coalescência pode incluir agitação e aquecimento em uma temperatura de cerca de 80°C a cerca de 99°C, nas modalidades de cerca de 85°C a cerca de 98°C, durante um período de cerca de 0,5 horas a cerca de 12 horas, e nas modalidades de cerca de 1 hora a cerca de 6 horas. A coalescência pode ser acelerada por agitação adicional. O pH da mistura pode então ser diminuído a de cerca de 3,5 a cerca de 6, nas modalidades de cerca de 3,7 a cerca de 5,5, com, por e-xemplo, um ácido para coalescer os agregados de toner, Ácidos adequados incluem, por exemplo, ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido hidroclórico, ácido cítrico ou ácido a cético. A quantidade de ácido adicionado pode ser de cerca de 0,1 a cerca de 30 porcento em peso da mistura, e nas modalidades de cerca de 1 a cerca de 20 porcento em peso da mistura. A mistura é resfriada em uma etapa de resfriamento ou congelamento. O resfriamento pode ser em uma temperatura de cerca de 20°C a cerca de 40°C, nas modalidades de cerca de 22°C a cerca de 30°C durante um período de tempo de cerca de 1 hora a cerca de 8 horas, e nas modalidades de cerca de 1,5 horas a cerca de 5 horas.

Nas modalidades, o resfriamento de uma suspensão de toner coalescida inclui extinção por adição de um meio de resfriamento tal como, por exemplo, gelo, gelo seco e outros mais, para efetuar resfriamento rápido a uma temperatura de cerca de 20Χ a cerca de 40°C, e nas modalidades de cerca de 22°C a cerca de 30°C. A extinção pode ser praticável para pequenas quantidades de toner, tais como, por exemplo, menores do que cerca de 2 litros, nas modalidades de cerca de 0,1 litro a cerca de 1,5 litro. Para processos de escala maior, tais como, por exemplo, maiores do que cerca de 10 litros em tamanho, o resfriamento rápido da mistura de toner pode não ser praticável ou prático, nem pela introdução de um meio de resfriamento na mistura de toner, nem pelo uso de resfriamento por reator encamizado.

Depois deste resfriamento, a suspensão de agregado pode ser aquecida a uma temperatura na ou acima da Tg do látex. Onde as partículas possuem uma configuração de núcleo-casca, o aquecimento pode ser acima da Tg do primeiro látex usado para formar o núcleo e da Tg do segundo látex usado para formar a casca, para fundir o látex da casca com o látex do núcleo. Nas modalidades, a suspensão de agregado pode ser a-quecids a uma temperatura de cerca de 80°C a cerca de 120°C, nas modalidades de cerca de 85°C a cerca de 98°C, durante um período de tempo de cerca de 1 hora a cerca de 6 horas, nas modalidades de cerca de 2 horas a cerca de 4 horas. A suspensão de toner pode então ser lavada. A lavagem pode ser realizada em um pH de cerca de 7 a cerca de 12, e nas modalidades em um pH de cerca de 9 a cerca de 11. A lavagem pode ser em uma temperatura de cerca de 30°C a cerca de 70°C, e nas modalidades de cerca de 40°C a cerca de 67°C. A lavagem pode incluir filtragem e repolpagem de uma massa filtrante incluindo partículas de toner em água desionizada. A massa filtrante pode ser lavada uma ou mais vezes por água desionizada, ou lavada por uma lavagem de água desionizada única em um pH de cerca de 4 em que o pH da suspensão é ajustado com um ácido, e seguido opcionalmente por uma ou mais lavagens de água desionizada. A secagem pode ser realizada em uma temperatura de cerca de 35°C a cerca de 75°C, e nas modalidades de cerca de 45°C a cerca de 60°C. A secagem pode ser continuada até que o nível de umidade das partículas esteja abaixo de um objetivo estabelecido de cerca de 1 % em peso, nas modalidades de menos do que cerca de 0,7% em peso.

As partículas de toner podem possuir um CCA, nas modalidades, um CCA incorporado em um látex, em quantidades de cerca de 0,01 porcento em peso a cerca de 10 porcento em peso das partículas de toner, nas modalidades de cerca de 0,2 porcento em peso a cerca de 8 porcento em peso das partículas de toner. Tal como notado acima, as partículas de toner podem possuir látex de CCA no núcleo, casca, ou uma combinação de ambos. Quando em uma combinação de núcleo e casca, a relação de látex de CCA no núcleo para a casca pode ser de cerca de 1:99 a cerca de 99:1, e todas as combinações no meio. Nas modalidades, tôneres da presente descrição possuindo um CCA que foi adicionado durante o processo de EA como uma dispersão podem possuir uma carga triboelétrica de cerca de -2 pC/g a cerca de -60 pC/g, nas modalidades de cerca de -10 pC/g a cerca de -40 pC/g. tôneres da presente descrição podem também possuir uma carga de toner origem por relação de massa (Q/M) de cerca de -3 pC/g a cerca de -35 pC/g , e um carregamento de toner final depois da mistura de aditivo de superfície de -10 pC/g a cerca de -^5 pC/g.

Aditivos Aditivos opcionais adicionais que podem ser combinados com um toner incluem qualquer aditivo para realçar as propriedades de composições de toner. Incluídos são aditivos de superfície, realçadores de cor, etc. Aditivos de superfície que podem ser adicionados às composições de toner depois de iavagem ou secagem incluem, por exemplo, sais de metal, sais de metal de ácidos graxos, sílscas coíoidais, óxidos de metal, titanatos de estro ncio, combinações destes, e outros mais, cujos aditivos estão cada um geralmente presentes em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 10 porcento em peso do toner, nas modalidades de cerca de 0,5 a cerca de 7 porcento em peso do toner. Exemplos de tais aditivos incluem, por exemplo, aqueles descritos na Patente dos Estados Unidos Nos. 3.590.000, 3.720.617, 3.655.374 e 3.983.045, as descrições de cada uma das quais são por meio deste incorporadas através de referência em sua totalidade. Outros aditivos incluem estearaío de zinco e AEROSIL R972® disponível por Degussa. As sílicas revestidas da Patente dos Estados Unidos n° 6.190.815 e Patente dos Estados Unidos n° 6.004.714, as descrições de cada uma das quais são por meio deste incorporadas através de referência em sua totalidade, podem também ser selecionadas em quantidades, por exemplo, de cerca de 0,05 a cerca de 5 porcento em peso do toner, nas modalidades de cerca de 0,1 a cerca de 2 porcento em peso do toner. Estes aditivos podem ser adicionados durante a agregação ou combinados no produto de toner formado.

As partículas de toner produzidas utilizando um látex da presente descrição podem possuir um tamanho de cerca de 1 mícron a cerca de 20 mlcrons, nas modalidades cerca de 2 mícrons a cerca de 15 mícrons, nas modalidades cerca de 3 mícrons a cerca de 7 mícrons. As partículas de toner da presente descrição podem possuir uma circularidade de cerca de 0,9 a cerca de 0,99, nas modalidades de cerca de 0,92 a cerca de 0,98.

Em seguida aos métodos da presente descrição, as partículas de toner podem ser obtidas possuindo diversas vantagens comparado com tôneres convencionais: (1) aumento na robustez do carregamento triboelé-trico das partículas, que reduz os defeitos do toner e melhora o desempenho da máquina; (2) facilidade para implementar, sem mudanças maiores aos processos de agregação/coalescência existentes; e (3) aumento na produtividade e redução no custo de produção unitário (UMC) por redução do tempo de produção e da necessidade de reprocessamento (melhora do rendimento da qualidade).

Usos Toner de acordo com a presente descrição pode ser usado em uma variedade de dispositivos de imageamento incluindo impressoras, máquinas de cópia, e outros mais. Os tôneres gerados de acordo com a pre- mente processos xerográficos e são capazes de fornecimento de imagens coloridas de alta qualidade com excelente resolução de imagem, relação de sinal para ruído aceitável, e uniformeidade de imagem. Além disso, os tôn/3-res da presente descrição podem ser selecionados para imageamento ele-trofotográfico e processos de impressão tais como sistemas e processos de imageamento digital.

As composições desenvolvedoras podem ser preparadas por mistura dos tôneres obtidos com os processos descritos aqui com partículas portadoras conhecidas, incluindo portadores revestidos, tais como aço, ferri-tos, e outros mais. Tais portadores incluem aqueles descritos na Patente dos Estados Unidos n° 4.937.166 e 4.935.326, as descrições completas de cada um dos quais são incorporados aqui através de referência. Os portadores podem estar presentes de cerca de 2 porcento em peso do toner a cerca de 8 porcento em peso do toner, nas modalidades de cerca de 4 porcento em peso a cerca de 6 porcento em peso do toner. As partículas portadoras podem também incluir um núcleo com um revestimento de polímero sobre ele, tal como polimetilmetacrilato (PMMA), tendo disperso neste um componente condutor como negro de fumo condutor. Revestimentos portadores incluem resinas de silicone tais como silsesquioxanos de metila, fluo-ropolímeros tais como fluoreto de polivinilidieno, misturas de resinas não em proximidade restrita nas séries triboelétricas, tais como fluoreto de polivinilidieno e acrílicos, resinas termocuráveis, tais como acrílicos, combinações dos mesmos e outros componentes conhecidos. O desenvolvimento pode ocorrer por meio de desenvolvimento de área de descarga. No desenvolvimento de área de descarga, o fotore-ceptor é carregado e então as áreas a ser desenvolvidas são descarregadas. Os campos de desenvolvimento e cargas de toner são de modo que o toner seja repelido pelas áreas carregadas no fotoreceptor e atraído para as áreas descarregadas. Este processo de desenvolvimento é usado em esca-neadores a laser. O desenvolvimento pode ser efetuado pelo processo de desen- voívimento de escova magnética descrito na Patente dos Estados Unidos n° 2.874.063, a descrição da qual é por meio deste incorporada através de referência em sua totalidade. Este método vincula o transporte de um material desenvolvedor contendo toner da presente descrição e partículas portadoras magnéticas por um magneto. O campo magnético do magneto causa alinhamento dos portadores magnéticos em uma configuração tipo escova, e esta "escova magnética" é colocada em contato com a superfície portando imagem eletrostática do fotoreceptor. As partículas de toner são puxadas da escova para a imagem eletrostática por atração eletrostática para as áreas descarregadas do fotoreceptor, e desenvolvimento dos resultados de imagem. Nas modalidades, o processo de escova magnética condutora é usado em que o desenvolvedor inclui partículas portadoras condutoras e é capaz de condução de uma corrente elétrica entre o magneto polarizado através das partículas portadoras para o fotoreceptor.

Imageamento Métodos de imageamento são também previstos com os tôneres descritos aqui. O processo de imageamento inclui a geração de uma imagem em um aparelho de reconhecimento de caracter de imagem magnética de impressão eletrônica e depois disso desenvolvimento da imagem com uma composição de toner da presente descrição. A formação e desenvolvimento de imagens na superfície de materiais fotocondutores por mecanismo eletrostático é bem conhecido. O processo xerográfico básico envolve colocação de uma carga eletrostática uniforme em uma camada isolante foto-condutora, expondo a camada a uma imagem de luz e sombra para dissipar a carga nas áreas da camada exposta à luz, e desenvolvimento da imagem eletrostática latente resultante por deposição na imagem de um material ele-troscópico finamente dividido, por exemplo, toner. O toner normalmente será atraído àquelas áreas da camada, que retêm uma carga, desse modo formando uma imagem de toner correspondente à imagem eletrostática latente. Esta imagem em pó pode então ser transferida a uma superfície de suporte tal como papel. A imagem transferida pode subsequentemente ser permanentemente anexada à superfície de suporte por calor. Em vez de formação de imagem latente por carregamento uniformamente da camada fotocondutora e em seguida exposição da camada a uma imagem de iuz e sombra, aquele pode formar a imagem latente por carregamento diretamente da camada na configuração de imagem. Depois disso, a imagem em pó pode ser fixada à camada fotocondutora, eliminando a transferência de imagem em pó. Outros mecanismos de fixação adequados tais como tratamento de solvente ou super-revestimento podem ser substituídos para a etapa de fixação de calor antecedente.

Os seguintes exemplos estão sendo submetidos para ilustrar modalidades da presente descrição. Estes exemplos pretendem ser ilustrativos apenas e não pretendem limitar o escopo da presente descrição. Também, partes e porcentagens são em peso a não ser que de outra forma indicado. EXEMPLOS Exemplo 1 Uma mistura de monômero de cerca de 81 partes em peso de estireno, obtida por Shell Corporation e cerca de 33 partes em peso de n-acrilato de butifa, obtido por Scientific Poíymer Products, em uma relação de peso de cerca de 75:25, foi combinada com cerca de 0,8 parte em peso de díacrilato de 1,10-decametileno glicof, obtido por Bimax, em uma quantidade de cerca de 3% em peso com base no peso total de estireno/n-acrilato de butila, e cerca de 2,8 partes em peso de ácido 3,5 Di-terc-butilsalicilico, CCA de sal de zinco, obtido por Orient Corporation of America, em uma quantidade de cerca de 3% em peso com base no peso total do estireno/n-acrilato de butila. A esta mistura, em cujo ponto o CCA não estava completa mente solúvel, foi adicionado cerca de 2,82 partes em peso de acriiaío de β~ carboxietila (β-CEA), obtido por Bimax em uma quantidade de cerca de 3% em peso com base no peso total de estireno/n-acrilato de butila. Na agitação da mistura de monômero durante cerca de 20 minutos, o ácido 3,5 Di~ terc-butilsalicíiico, sal de zinco foi completamente solubilizado e incorporado na mistura de monômero.

Uma resina de látex foi preparada através de polimerização de emulsão da mistura de monômero acima como segue.

Um reator de vidro encamizado de 2 litros foi equipado com um impulsar de fluxo semi-axial de 45° de arfagem de aço inoxidável, uma sonda de temperatura de termo-elemento, um condensador de água resfriada com saída de nitrogênio, uma entrada de nitrogênio, capacidades de resfriamento interno, e um banho circulante de água quente. Depois de alcance de uma temperatura de jaqueta de cerca de 81° C e purga de nitrogênio contínua, o reator foi carregado com cerca de 71 partes em peso de água destilada e cerca de 3,5 partes em peso de DOWFAX® 2A1, um disulfonato de alquildifenilóxído da Dow Chemical Company. O agitador foi fixado em cerca de 200 rotações por minuto (rpm) e mantido nesta velocidade durante cerca de 1 hora com os conteúdos de reator mantidos em uma temperatura de cerca de 75° C com o sistema de resfriamento interno.

Cerca de 1,5 parte em peso da mistura de monômero preparada acima foi transferida no reator e agitada durante cerca de 10 minutos para manter uma emulsão estável e deixar os conteúdos de reator se equilibrarem em cerca de 75°C. Uma solução iníciadora preparada de cerca de 0,40 parte em peso de persulfato de amônio, obtido por FMC, e cerca de 1 parte em peso de água destilada foi então adicionada toda de uma vez por seringa. A agitação continuou durante cerca de um adicional de 12 minutos para completar a formação de partícula semente. O monômero restante, cerca de 333,4 gramas, foi então abastecido continuamente no reator durante um período de cerca de 100 minutos. Depois que a adição do monômero foi concluída, os conteúdos de reator foram agitados durante um adicional de 180 minutos em cerca de 75°C. Neste tempo, o reator e conteúdos foram resfriados à temperatura ambiente e o látex resultante removido. A resina de látex resultante possuía um diâmetro de média de volume de cerca de 37 nanômetros medido em um instrumento de dispersão de luz Honeywell MICROTRAC® UPA 150.

Exemplo Comparativo 1 Uma polimerização de emulsão de látex foi executada na ausência do ácido 3,5 Di-terc-butilsalicílico, sal de zinco como segue. Uma mistura de monômero de cerca de 74 partes em peso de estireno, obtido por Shell Corporation, e cerca de 25 partes em peso de n-acrilato de butila, obtido por Scientific Polymer Products, em uma relação de peso de cerca de 75:25, foi combinada com cerca de 1,5 parte em peso de ácido acrílico obtido por Scientific Polymer Products, em uma quantidade de cerca de 3% em peso com base no peso total de estireno/n-acrilato de butila.

Um reator de vidro encarrtizado de 8 litros foi equipado com um impulsor de fluxo semi-axial de 45° de arfagem de aço inoxidável, uma sonda de temperatura de termo-elemento, um condensador de água resfriada com saída de nitrogênio, uma entrada de nitrogênio, capacidades de resfriamento interno, e um banho circulante de água quente. Depois do alcance de uma temperatura de jaqueta de cerca de 83° C e purga de nitrogênio contínua, o reator foi carregado com cerca de 72 partes em peso de água destilada e cerca de 1,8 parte em peso de DOWFAX* 2A1, um disulfonato de alquildifenilóxido da Dow Chemical Company. O agitador foi fixado em cerca de 220 rotações por minuto (rpm) e mantido nesta velocidade durante cerca de 105 minutos com os conteúdos de reator mantidos em uma temperatura de cerca de 75° C com o sistema de resfriamento interno.

Cerca de 1,2 parte em peso da mistura de monômero acima foi transferida no reator e agitada durante cerca de 10 minutos para manter uma emulsão estável e deixar os conteúdos de reator se equilibrarem em cerca de 75°C. Uma solução iniciadora preparada de cerca de 0,4 parte em peso de persulfato de amônio, obtida por FMC, e cerca de 1,7 parte em peso de água destilada, foi então adicionada toda de uma vez por seringa. A agitação continuou durante cerca de um adicional de 12 minutos para completar a formação de partícula semente. O monômero restante, cerca de 23 partes em peso, foi então abastecido continua mente no reator durante um período de cerca de 100 minutos. Depois que a adição dos monômeros foi concluída, os conteúdos de reator foram agitados durante cerca de um adicional de 263 minutos em cerca de 75°C. Neste tempo, o reator e conteúdos foram resfriados à temperatura ambiente e o látex removido. A resina de látex resultante possuía um diâmetro de média de volume de cerca de 46 nanômetros medidos em um instrumento de dispersão de luz Honeywell MICROTRAC® UPA 150.

Depois que a polímerização de emulsão foi concluída, as propriedades físicas do látex obtido com o CCA foram as mesmas como aquelas para o látex de controle sem CCA em que uma emulsão estável foi obtida. Aproximadamente 100 gramas de cada látex (isto é, o látex com o CCA e o látex de EA de controle sem o CCA), foram diluídos em um volume igual de cerca de 100 mL de água destilada e em seguida secadas por congelamento para obter um pó seco fino. O látex secado por congelamento de cada e-xemplo foi combinado com um núcleo portador de revelador de 65 mícrons em uma concentração de toner a 2 % nominal, com base no peso do núcleo, e moído por cilindro durante cerca de 60 minutos, com medições de carga triboelétrica feitas em cerca de 10 minutos, cerca de 30 minutos, e cerca de 60 minutos.

Os resultados são resumidos abaixo nas tabelas 1 e 2 e na figura acompanhante, com a tabela 1 mostrando os resultados obtidos para o látex secado por congelamento possuindo CCA do exemplo 1, e tabela 2 mostrando os resultados obtidos para o látex secado por congelamento de controle (não possuindo CCA) do exemplo 2. Tal como usado nas tabelas e na figura, o tempo de RM é o tempo de moagem por cilindro, TC é a concentração de toner com base em sopro de toner, G/M é a carga de toner por relação de massa, TCP é o produto da concentração de toner (TC x Q/M), e Norm G/M é o Q/M normalizado.

Tabefa 1 Tabela 2 Tal como pode ser visto das tabelas acima e da figura, as partículas de látex preparadas com o ácido 3,5 Di-terc-butilsalicílico solubilizado, sal de zinco tinham uma carga significantemente maior do que o controle. Além disso, as partículas de látex preparadas com o ácido 3,5 Di-terc-butilsalicílico solubilizado, sal de zinco estavam em um estado estável depois de cerca de 60 minutos, quando comparado ao controle que foi ainda gotejado na carga (vide a figura).

Desta forma, os dados acima demonstram que os processos da presente descrição podem ser utilizados para formar emulsões possuindo um CCA, tal como ácido 3,5 Di-terc-butilsalicílico, sal de zinco, com um tamanho de partícula de emulsão de cerca de 37 nm.

Exemplo 2 Preparação de um látex de tamanho de partícula maior incorporando um aditivo de controle de carga. Uma mistura de monômero de cerca de 66 partes em peso de estireno, obtido por Shell Corporation, e cerca de 22 partes em peso de n-acriíaío de butila, obtido por Scientifíc Polymer Products, em uma relação de peso de cerca de 75:25, foi combinada com cerca de 0,4 parte em peso de 1-Dodecanotiol, obtido por Sigma-Aldrich, em uma quantidade de cerca de 0,46% em peso com base no peso total de estire-no/n-acriíato de butila, e cerca de 3,3 partes em peso de ácido 3,5 Di-terc-butilsalicílico, CCA de sal de zinco, obtido por Orient Corporation of America, em uma quantidade de cerca de 4% em peso com base no peso total do es-tireno/n-acrilato de butila. A esta mistura, em cujo ponto o CCA não era completamente solúvel, foi adicionado cerca de 2,6 partes em peso de acri-lato de β-carboxietila (β-CEA), obtido por Bimax, em uma quantidade de cerca de 3% em peso com base no peso total de estireno/n-acrilato de butila. Na agitação da mistura de monômero durante cerca de 20 minutos, o ácido 3,5 Dí-terc~b utilsa liei líco, sal de zinco foi completa mente solubiltzado e incorporado na mistura de monômero.

Uma mistura de monômero semente foi preparada de cerca de 4 partes em peso de estireno, cerca de 1,4 parte em peso de n-Acrilato de butila, cerca de 0,02 parte em peso de 1-Dodecanotiol, e cerca de 0,17 parte em peso de β-CEA.

Uma resina de látex foi preparada através de polimerização de emulsão das misturas de monômero acima como segue.

Um reator de vidro encamizado de 2 litros foi equipado com um impulsor de fluxo semi-axiai de 45° de arfagem de aço inoxidável, uma sonda de temperatura de termo-elemento, um condensador de água resfriada com saída de nitrogênio, uma entrada de nitrogênio, capacidades de resfriamento interno, e um banho circulante de água quente. Depois do alcance de uma temperatura de jaqueta de cerca de 83° C e purga de nitrogênio contínua, o reator foi carregado com cerca de 91 partes em peso de água destilada e cerca de 0,17 parte em peso de DOWFAX® 2A1, um disulfonato de alquildifenilóxido da Dow Chemical Company. O agitador for fixado em cerca de 170 rotações por minuto (rpm) e mantido nesta velocidade durante cerca de 1 hora com os conteúdos de reator mantidos em uma temperatura de cerca de 75°C com o sistema de resfriamento interno.

Cerca de 1,4 parte em peso da mistura de monômero semente acima foi transferida no reator e agitada durante cerca de 10 minutos para manter uma emulsão estável e deixar os conteúdos de reator se equilibrarem em cerca de 75°C. Uma solução iniciadora preparada de cerca de 1,31 parte em peso de persulfato de amônío, obtido por FMC, e cerca de 4,5 partes em peso de água destilada foi então adicionada durante um período de cerca de 20 minutos. A agitação foi continuada durante cerca de um adicional de 20 minutos para completar formação de partícula semente. Neste tempo, cerca de 1,23 parte em peso de DOWFAX® 2A1 foi adicionada em cerca de 4 minutos, seguido por início do abastecimento de monômero principal da mistura de monômero acima contendo o ácido 3,5 Di-terc-butilsalicííico dissolvido, sal de zinco, em uma taxa de abastecimento de cerca de 0,4 parte em peso por minuto. Depois de cerca de 125 minutos de abastecimento de monômero, ou cerca de 50 partes em peso de monômero, uma adição de cerca de 0,4 parte em peso de DOWFAX® 2A1 foi feita. O abastecimento de monômero continuou até que um total de cerca de 58 partes em peso foi adicionado, completando a adição de monômero, seguido por uma adição de cerca de 0,18 parte em peso de DOWFAX® 2A1. Os conteúdos de reator foram então agitados durante cerca de um adicional de 240 minutos em cerca de 75°C, durante cujo tempo, um adicional de 0,18 parte em peso de DOWFAX® 2A1 foi adicionado, para completar a conversão de monômero.

Neste tempo, o reator e conteúdos foram resfriados à temperatura ambiente e o látex removido e filtrado. A resina de látex resultante possuía um diâmetro de média de volume de cerca de 215 nanômetros e uma largura de distribuição de cerca de 0,108 tal como medido em um instrumento de dispersão de luz Honeywell MICROTRAC® URA 150 e um conteúdo de sólidos total de cerca de 38,3%. Exemplo 3 Preparação de emulsão de látex de núcleo. Uma emulsão de monômero foi preparada por agitação de uma mistura de monômero (cerca de 29 partes em peso de estireno, cerca de 9,8 partes em peso de n-acrilato de butila, cerca de 1,17 parte em peso de acrilato de beta-carboxietila (·Πβ-CEA) e cerca de 0,20 parte em peso de 1-dodecanotiol) com uma solução aquosa (cerca de 0,77 parte em peso de DOWFAX® 2A1 (um disulfonato de alquildifenilóxido tensoatívo de Dow Chemical)), e cerca de 18,5 partes em peso de água desionizada) em cerca de 500 rotações por minuto (rpm) em uma temperatura de cerca de 20°C a cerca de 25°C.

Cerca de 0,06 parte em peso de DOWFAX® 2A1 e cerca de 36 partes em peso de água desionizada foram carregadas em um reator de vi- dro encamizado de 8 litros ajustado com um impulsor de fluxo semi-axial de 45° de arfagem de aço inoxidável em cerca de 200 rpm, uma sonda de temperatura de termo-elemento, um condensador de água resfriada com saída de nitrogênio, uma entrada de nitrogênio, capacidades de resfriamento interno, e um banho circulante de água quente fixado em cerca de 83°C, e desa-eradas durante cerca de 30 minutos enquanto a temperatura foi elevada a cerca de 75°C.

Cerca de 1,2 parte em peso da emulsão de monômero descrita acima foi então adicionada no reator e foi agitada durante cerca de 10 minutos em cerca de 75°C. Uma solução iniciadora preparada de cerca de 0,78 parte em peso de persulfato de amõnio em cerca de 2,7 partes em peso de água desionizada foi adicionada ao reator durante cerca de 20 minutos. A agitação contínou durante cerca de um adicional de 20 minutos para permitir formação de partícula semente. A emulsão de monômero restante foi então abastecida no reator durante cerca de 190 minutos. Depois da adição, o tátex foi agitado na mesma temperatura durante cerca de 3 horas a mais. A partícula de látex final produzida por este procedimento tinha um tamanho de cerca de 240 nm, tal como medido em um instrumento de dispersão de luz Honeywell MiCROTRAC® UPA 150.

Exemplo 4 Outra emulsão de látex incluindo partículas de polímero reticula-das foi preparada usando técnicas de polimerização de emulsão similares como nos exemplos acima. Cerca de 61 partes em peso de estireno, cerca de 33 partes em peso de n-acrilato de butila, cerca de 3 partes em peso de benzeno de diviniia, e cerca de 3 partes em peso de acrilato de beta-carboxietila foram combinadas, com a diferença sendo que o agente de transferência de cadeia dodecanotioi foi excluído. O tamanho da partícula final foi cerca de 50 nm tal como medido em um instrumento de dispersão de luz Honeywell MiCROTRAC® UPA 150.

Exemplo Comparativo 2 A um reator de vidro encamizado de 2 litros, cerca de 19 partes em peso do látex preparado no exemplo 3 acima foram combinadas com cerca de 4,3 partes em peso de uma dispersão de pigmento Regai 330, cerca de 1,1 parte em peso de uma dispersão de pigmento Sun PB 15:3 (de Sun Chemicals Co.), cerca de 6,4 partes em peso de uma dispersão de cera de parafina, cerca de 5,5 partes em peso do látex preparado no exemplo 4 acima, e cerca de 47 partes em peso de água destilada. Os componentes foram misturados por um homogenizador durante cerca de 5 minutos. Uma mistura separada de cerca de 0,3 partes em peso de poli(cloreto de alumínio) (de Asada Co.) em cerca de 2,6 partes em peso de solução de HNOs a 0,02 M foi adicionada gota a gota no reator. Depois da adição da mistura de poli(cloreto de alumínio), a suspensão viscosa resultante foi homogenizada em cerca de 20° C durante cerca de 20 minutos. O homogenizador foi removido e substituído por um impulsor de fluxo semí-axial de 45° de arfagem de aço inoxidável e agitado continuamente ao longo do processo, A temperatura dos conteúdos do reator foi então elevada a cerca de 58°C, e mantida nesta temperatura até que o tamanho de partícula fosse cerca de 6,6 mí-crons, Adição de casca. Cerca de 14 partes em peso do látex preparado acima no exemplo 3 foram então adicionadas gota a gota. Depois da a-dição do látex, a suspensão resultante foi agitada durante cerca de 30 minutos, em cujo tempo suficiente, 1 molar de NaOH foi adicionado na suspensão para ajustar o pH a cerca de 4,5. Depois de mistura durante um adicional de 2 minutos depois de ajuste de pH, a temperatura do banho foi ajustada a cerca de 100° C para aquecer a suspensão a cerca de 96° C. Durante o aumento de temperatura a 96°C, o pH da suspensão foi ajustado a cerca de 3,5 até 3,6 pela adição de solução de HNOs a 0,3 Μ. A suspensão foi então coalescida durante cerca de 2,5 horas em uma temperatura de cerca de 96° C. As partículas de toner desta forma obtidas foram coletadas através de filtragem. Depois de lavagem e secagem, o diâmetro das partículas de toner resultantes era cerca de 7,2 mícrons.

Exemplo Comparativo 3 Uma segunda partícula de toner de controle foi feita idêntica ao exemplo comparativo 2 em que as quantidades e as mesmas matérias- primas foram usadas. A suspensão foi coalescida durante cerca de 3 horas em uma temperatura de cerca de 96° C em vez de 2,5 horas em uma temperatura de cerca de 96° C. As partículas de toner desta forma obtidas foram coletadas através de filtragem. Depois de lavagem e secagem, o diâmetro das partículas de toner resultantes era cerca de 7,2 mícrons.

Exemplo 5 Preparação de partícula de toner. A um reator de vidro encamízado de 2 litros, cerca de 19 partes em peso do látex preparado no exemplo 3 acima foram combinadas com cerca de 4,3 partes em peso de uma dispersão de pigmento Regai 330, cerca de 1,1 parte em peso de uma dispersão de pigmento Sun PB 15:3 (de Sun Chemicals Co.), cerca de 6,4 partes em peso de uma dispersão de cera, cerca de 5,5 partes em peso do látex preparado no exemplo 4 acima, e cerca de 47 partes em peso de água destilada. Os componentes foram misturados por um homogenizador durante cerca de 5 minutos. Uma mistura separada de cerca de 0,3 parte em peso de po!i(cloreto de alumínio) (de Asada Co.) em cerca de 2,6 partes em peso de solução de HN03 a 0,02 M foi adicionada gota a gota no reator. Depois da adição da mistura de poli(c!oreto de alumínio), a suspensão viscosa resultante foi homogenizada em cerca de 20°C durante cerca de 20 minutos. O homogenizador foi removido e substituído por um impulsor de fluxo semi-axial de 45° de arfagem de aço inoxidável e agitado continuamente ao longo do processo. A temperatura dos conteúdos de reator foi então elevada a cerca de 58°C, e mantida nesta temperatura até que o tamanho de partícula fosse cerca de 6,5 mícrons.

Adição de casca. Um látex da casca como nos exemplos comparativos 2 e 3 foi modificado por substituição de cerca de 20% do látex do núcleo do exemplo 3, com o látex do exemplo 2. Desta forma, uma mistura de cerca de 11 partes em peso do látex preparado acima no exemplo 3 e cerca de 3 partes em peso de látex preparado acima no exemplo 2, com ácido 3,5 Di-terc-butilsalicílico incorporado, CCA de sal de zinco, obtido por Orient Corporation of America, foi adicionada gota a gota para formar uma casca. Depois da adição do látex, a suspensão resultante foi agitada duran- te cerca de 30 minutos, em cujo tempo suficiente, 1 molar de NaOH foi adicionado na suspensão para ajustar o pH a cerca de 4,5. Depois de mistura durante um adicional de 2 minutos depois do ajuste de pH, a temperatura do banho foi ajustada a cerca de 100°C para aquecer a suspensão a cerca de 96°C. Durante o aumento de temperatura a 96°C, o pH da suspensão foi ajustado a cerca de 3,5 até 3,6 pela adição de solução de HNQ3 a 0,3 Μ. A suspensão foi então coalescída durante cerca de 4,5 horas em uma temperatura de cerca de 96°C. As partículas de toner desta forma obtidas foram coletadas através de filtragem. Depois de lavagem e secagem, o diâmetro das partículas de toner resultantes foi cerca de 7,3 mícrons.

As partículas de toner dos exemplos acima foram combinados pór superfície com uma mistura de cerca de 50 nm de sílica e de cerca de uns 140 nm de sílica solução-gel em um Misturador de Pó Fuji. Os tôneres foram então testados em um acessório da máquina que foi modificado para obter a carga triboelétrica (pC/g) do toner diretamente do cilindro doador. Tal como pode ser visto, os tôneres dos Exemplos Comparativos 2 e 3, com 100% de látex do núcleo do Exemplo 3 como uma casca, tinham uma tribo carga repreduzível de cerca de 11 pC/g. O toner do Exemplo 5, no entanto, tinha uma tribo carga que era quase o dobro daquela dos tôneres dos E-xemplos Comparativos 2 e 3 devido ao látex do Exemplo 2, com ácido 3,5 Di-terc-butilsalicítico incorporado, sal de zinco.

Toner Tribo (pC/g) As partículas feitas nos exemplos 1 e 2 eram negativamente carregadas e capazes de serem usadas sozinhas como um CCA. Além disso, o látex preparado no exemplo 3, com ácido 3,5 Di-terc-butilsaticílico incorporado, sal de zinco, quando usado na casca de partícula de toner como parte do látex da casca, demonstrou a capacidade de fornecer uma carga mais negativa á partícula de toner. De acordo com a presente descrição, o processo da presente descrição fornece um modo alternativo para incorporar látex negativamente carregado na matriz de toner pelo processo de EA.

Será apreciado que vários dos aspectos e funções acima descritos e outros, ou alternativas destes, podem ser desejavelmente combinados em muitos outros sistemas ou aplicações diferentes. Também, estas várias alternativas, modificações, variações ou melhoras presentemente imprevistas ou não antecipadas neste podem ser subsequentemente feitas por aqueles versados na técnica que também pretende-se ser abrangidas pelas seguintes reivindicações. A não ser que especificamente relatado em uma reivindicação, as etapas ou componentes das reivindicações não devem ser implícitas ou importadas da especificação ou quaisquer outras reivindicações de acordo com qualquer ordem, número, posição, tamanho, forma, ângulo, cor, ou material particular.

Claims

1. Composição compreendendo: emulsão de látex em combinação com um agente de controle de carga compreendendo um complexo selecionado do grupo consistindo em trihalozincato de fosfônio quaternário de poli-hidroxiaícanoato, complexos de metal de suffóxido de dimetila, e complexos de metal de um derivado de aí-quila de um ácido selecionado do grupo consistindo em ácido salicífico, derivados de ácido dicarboxílico, ácido benzoico, ácido oxinaftoico, ácidos sulfô-nícos, e combinações dos mesmos; e monômero funcional possuindo uma funcionalidade de ácido carboxilico.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, em que o metal do complexo de metal é selecionado do grupo consistindo em zinco, alumínio, manganês, ferro, cálcio, zircônio, cromo, e combinações dos mesmos, e o derivado de alquila é selecionado do grupo consistindo em butila, metila, t-butila, propila, hexila, e combinações dos mesmos.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, em que o complexo de metal de um derivado de alquila de ácido salicífico é selecionado do grupo consistindo em complexos de zinco de ácido 3,5-di-terc-butilsalicílico, misturas de hidroxialumínio-bis[2~hidróxi-3,5-di-terc-butilbenzoato] e ácido 3,5-di-terc-butilsaiícílico, um complexo de cálcio de ácido 3,5-di-terc-butilsaticíIico, um complexo de zircônio de ácido 3,5-di-terc-butilsalicílico, um complexo de alumínio de ácido 3,5-di-terc-butilsalicílico, e combinações dos mesmos.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, em que o pelo menos um monômero funcional é selecionado do grupo consistindo em ácido acrílico, ácido metacrílico, beta carboxiacrilato de etila, acrilato de poli (2-carboxietila), metacrilato de 2-carboxietila, e combinações dos mesmos.

5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, em que o a-gente de controle de carga está presente em uma quantidade de cerca de 0,01 porcento em peso a cerca de 10 porcento em peso dos monômeros utilizados para formar o látex, e o monômero funcional está presente em uma quantidade de cerca de 0,01 porcento em peso a cerca de 10 porcento em peso dos monômeros utilizados para formar o látex.

6. Toner compreendendo: resina, um corante opcional, e uma cera opcional; e emulsão de látex em combinação com um agente de controle de carga compreendendo um complexo selecionado do grupo consistindo em trihalozincato de fosfônio quaternário de polihidroxialcanoato, complexos de metal de suffóxido de dimetila, e complexos de metal de um derivado de al-quiia de um ácido selecionado do grupo consistindo em ácido salicílico, derivados de ácido dicarboxílico, ácido benzoico, ácido oxínaftoico, ácidos sulfõ-nicos, e combinações dos mesmos, e um monômero funcional possuindo uma funcionalidade de ácido carboxílíco, em que o agente de controle de carga está presente em uma quantidade de cerca de 0,01 porcento em peso a cerca de 10 porcento em peso de partículas compreendendo o toner.

7. Toner, de acordo com a reivindicação 6, em que a resina é selecionada do grupo consistindo em esíirenos, acriíatos, metacrilatos, butadi-enos, isoprenos, ácidos acrílicos, ácidos metacrílícos, acrilonttrilos, e combinações dos mesmos.

8. Toner, de acordo com a reivindicação 6, em que a resina é selecionada do grupo consistindo em poli(estireno-butadíeno), poli{metacritato de metila-butadieno), poli(acrilato de etila-butadieno), poíí(metacriiato de propila-butadieno), poli(metacrilato de butila-butadieno), poli(acrilato de metila-butadieno), poli(acrilato de etila-butadieno), poli(acrilato de propila-butadieno), poli(acrilato de butila-butadieno), poli(estireno-isopreno), po-li(metilestireno-isopreno), polí(metacriíato de metila-isopreno), poli(acríiato de etila-isopreno), poli(metacrilato de propila-isopreno), poli(metacritato de buti-laisopreno), poli(acrilato de metila-isopreno), poli(acrilato de etila-isopreno), poii(acrilato de propila-isopreno), poli{acrilato de butila-isopreno), po-li(estireno-butilacrilato), poli(estireno-butadieno), poíi(estireno-ísopreno), po-li{estireno-metacrilato de butila), poli(ácrdo acrílico de estireno-acrilato butíla-), poli(ácido acrílico de estireno-butadieno-), poli(ácído acrílico de estireno- isopreno-), poíi(ácido acrílico de estireno-metacrilato butila), po!i{metacrilato de butíta-acrilato de butila), po!i(ácido acrílico de metacrilato butila-), po-li(ácido acrílico de estireno-acrifato butila-acrilonitrilo-), polt(ácido acrílico de acrílonitrilo-acrilato butila) e combinações dos mesmos, i

9. Toner, de acordo com a reivindicação 6, em que o corante op- cional compreende tinturas, pigmentos, combinações de tinturas, combinações de pigmentos, e combinações de tinturas e pigmentos, e a cera é selecionada do grupo consistindo em poliolefinas, cera de carnaúba, cera de arroz, cera de candelila, cera de sumagres, óleo de jojoba, cera de abelha, i cera de montan, ozocerita, ceresína, cera de parafina, cera microcristalina, cera de Fischer-Tropsch, este a rato de estearila, beenato de beenila, estea-rato de butila, oleato de propila, monoestearato de glicerídeo, diestearato de glicerídeo, tetra beenato de pentaeritritol, monoestearato de dietilenoglicol, diestearato de dipropilenoglicof, diestearato de diglicerila, tetraestearato de i triglicerila, monoestearato de sorbitano.

10. Toner, de acordo com a reivindicação 6, em que o metal do complexo de metal é selecionado do grupo consistindo em zinco, alumínio, manganês, ferro, cálcio, zircônio, cromo, e combinações dos mesmos, e o derivado de alquila é selecionado do grupo consistindo em butila, metila, t- • butila, propila, hexila, e combinações dos mesmos.

11. Toner, de acordo com a reivindicação 6, em que o complexo de metal de um derivado de alquila de ácido salicílico é selecionado do grupo consistindo em complexos de zinco de ácido 3,5-di-terc-butilsalicílico, misturas de hidroxialumínio-bis[2-hidróxi-3,5-di-terc-butilbenzoato3 e ácido 3,5-dí-terc-butilsaIicílico, um complexo de cálcio de ácido 3,5-di-terc-butilsalicílico, um compiexo de zircônio de ácido 3,5-di-terc-butilsalicílico, um complexo de alumínio de ácido 3,5-di-terc-butilsalicílico, e combinações dos mesmos.

12. Toner, de acordo com a reivindicação 6, em que o pelo menos um monômero funcional é selecionado do grupo consistindo em ácido acrílico, ácido metacrílico, beta carboxiacrílato de etila, acrilato de poü(2-carboxietila), metacrilato de 2-carboxietiia, e combinações dos mesmos.

13. Toner, de acordo com a reivindicação 6, em que o agente de controle de carga da reivindicação 1, em que o agente de controle de carga está presente em uma quantidade de cerca de 0,01 porcento em peso a cerca de 10 porcento em peso dos monômeros utilizados para formar o látex, e i o monômero funcional está presente em uma quantidade de cerca de 0,01 porcento em peso a cerca de 10 porcento em peso dos monômeros utilizados para formar o látex.

14. Toner, de acordo com a reivindicação 6, em que a partícula de toner possui uma carga triboelétrica de cerca de -10 pC/g a cerca de -40 ) pC/g, um tamanho de cerca de 1 mícron a cerca de 20 mícrons, e uma circularidade de cerca de 0,9 a cerca de 0,99,

15. Processo compreendendo: contato de uma emulsão de látex com um agente de controle de carga compreendendo um complexo selecionado do grupo consistindo em j trihaíozincato de fosfônio quaternário de polihidroxiatcanoato, complexos de metal de sulfóxido de dímetila, e complexos de metal de um derivado de al-quila de um ácido selecionado do grupo consistindo em ácido saíicílico, derivados de ácido dicarboxílico, ácido benzoico, ácido oxinaftoico, ácidos sulfô-nicos, e combinações dos mesmos, em combinação com um monômero fun-) cionaí possuindo uma funcionalidade de ácido carboxílico selecionada do grupo consistindo em beta carboxietilacrilato, ácido metacrílico, e ácido acrílico, para formar uma combinação; e mistura da combinação em uma velocidade de cerca de 100 rpm a cerca de 450 rpm durante um período de tempo de cerca de 400 minutos a i cerca de 660 minutos para formar um látex compreendendo um copolímero de agente de controle de carga, em que partículas compreendendo o copolímero de agente de controle de carga são de um tamanho de cerca de 15 nm a cerca de 300 nm.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, além disso ) compreendendo dissolução do agente de controle de carga em um monômero compreendendo a emulsão de látex para formar uma mistura e polimeri-zação da mistura para incorporar o agente de controle de carga no copolí- mero, em que a polimerização da mistura ocorre através de um processo selecionado do grupo consistindo em polimerização de emulsão, polimerização de suspensão, polimerização de dispersão, e combinações dos mesmos.

17. Processo, de acordo com a reivindicação 15, em que a e-mulsão de látex compreende uma resina selecionada do grupo consistindo em estirenos, acriiatos, metacrilatos, butadienos, isoprenos, ácidos acrílicos, ácidos metacrílicos, acrílonitrilos, e combinações dos mesmos.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 15, em que o metal do complexo de metal é selecionado do grupo consistindo em zinco, alumínio, manganês, ferro, cálcio, zircônio, cromo, e combinações dos mesmos, e o derivado de alquila é selecionado do grupo consistindo em butila, metila, t-butüa, propila, hexila, e combinações dos mesmos.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 15, além disso compreendendo: contato do látex com pelo menos uma resina, um tensoativo, um corante opcional, e uma cera opcional para formar pequenas partículas; agregação das pequenas partículas; adição do copoíimero de agente de controle de carga como uma casca para as pequenas partículas; coalescência das pequenas partículas para formar partículas de toner; e lavagem e secagem das partículas de toner, em que as partículas de toner possuem uma carga triboelétrica de cerca de -10 pC/g a cerca de -40 pC/g, um tamanho de cerca de 1 mícron a cerca de 20 mícrons, e uma circularidade de cerca de 0,9 a cerca de 0,99.

20. Processo, de acordo com a reivindicação 15, em que o agente de controle de carga está presente em uma quantidade de cerca de 0,01 porcento em peso a cerca de 10 porcento em peso das partículas de toner.