Un proceso para la producción de una resina de poliéster para tóner que comprende mezcla y resina de poliéster de entrecruzamiento por radicales para tóner (1) con un peso molecular pico de al menos 12.

000 en cromatografía de permeación por gel y que contiene un doble enlace insaturado, y resina de poliéster para tóner (2) con un peso molecular pico de menos de 12.000 en cromatografía de permeación por gel.

Método para producir resina de poliéster para tóner

Campo técnico

La presente invención se relaciona con un proceso para la producción de una resina de poliéster para tóner.

Técnica anterior

En métodos para a obtención de imágenes por impresión electrofotográfica y desarrollo electroestático, las imágenes de carga electroestática formadas sobre los materiales fotosensibles se fijan después de ser desarrolladas por un tóner que ha sido electrificado por fricción. Los sistemas de fijación incluyen sistemas de rodillos con calor que fijan las imágenes de tóner desarrolladas utilizando rodillos calentados presurizados y sistemas de fijación sin contacto en donde la fijación se logra utilizando hornos eléctricos o luz de haz de destello.

Para que estos procesos se lleven acabo de manera fluida, el tóner debe ser en primer lugar capaz de mantener una carga electro estática estable, y en segundo lugar debe fijarse satisfactoriamente sobre el papel. También, puesto que el aparato tiene un elemento de calefacción en la sección de fusión que hace que la temperatura del aparato se incremente, el tóner debe ser tal que no sufra bloqueo en el aparato.

El énfasis creciente sobre la reducción del consumo de energía en años recientes ha impulsado avances en el área de la reducción de temperaturas en las secciones de fusión de los sistemas de rodillo de calentamiento. Esto ha dado como resultado una mayor demanda para tóner con capacidad de fijarse al papel a temperatura baja, también conocida como fijabilidad a baja temperatura. Además, la resistencia a la compensación se considera como un requerimiento estándar en la consideración del fenómeno de compensación que ocurre en los sistemas de rodillo de calentamiento. Por lo tanto es necesario que el tóner exhiba una fijabilida a baja temperatura mediante la cual se fije al papel bajo condiciones con una temperatura de fijación de 140ºC, por ejemplo, a la vez que mantiene la resistencia a la compensación, mientras que también se desea un tóner que tenga un rango de trabajo más amplio, tal como un rango de temperatura de fijación de 50ºC o superior.

Las resinas de enlazamiento para tóner tienen un efecto principal en las propiedades antes mencionadas del tóner e incluyen resinas de poliestireno, resinas estireno-acrílicas, resinas de poliéster, resinas epoxi, resinas de poliamida, entre las cuales las resinas de poliéster han atraído un interés particular recientemente a la luz de un balance de más fácil obtención entre transparencia y fijabilidad.

Se ha intentado en el pasado ampliar el rango de temperatura de fijación de las resinas de poliéster utilizando resinas de poliéster no lineales que tengan estructuras entrecruzadas tridimensionales que comprenden monómeros trifuncionales o mayores (por ejemplo, véase documento de Patente 1) . Sin embargo, mientras que las resinas de poliéster no lineales divulgadas en el documento de Patente 1 tienen excelente resistencia al balance a alta temperatura y exhiben una alta temperatura de fijación máxima, el nivel de fijabilidad a baja temperatura no ha sido satisfactorio.

Los medios para mejorar la fijabilidad a baja temperatura se han investigado utilizando resinas de poliéster lineales compuestas de compuestos de ácidos carboxílicos divalentes y compuesto de alcohol divalentes (por ejemplo, véase el documento de Patente 2) . Sin embargo, las resinas de poliéster lineales sin una estructura tridimensional exhiben pobre resistencia al balance a la compensación a alta temperatura a pesar de su excelente fijabilidad a baja temperatura, y como resultado el rango de temperatura de fijación no es muy amplio.

La EP 0 961 175 A2 se relaciona con un tóner que tiene una capacidad de carga triboeléctrica negativa, la cual está constituida por al menos la resina aglomerante, un colorante y un compuesto orgánico metálico. El tóner está caracterizado por: (a) el compuesto orgánico metálico es un compuesto de zirconio orgánico que comprende una coordinación y/o un enlace de circonio y un compuesto aromático como ligando y/o una fuente de ácido seleccionada del grupo consistente de dioles aromáticos, ácidos hidroxicarboxílicos aromáticos, ácidos monocarboxílicos aromáticos y ácidos policarboxílicos aromático, (b) la resina aglomerante es una resina seleccionada del grupo consistente de (i) una resina de poliéster y (ii) un componente de resina híbrido que comprende una unidad de poliéster y una unidad de polímero de vinilo, (c) la resina aglomerante tiene un valor ácido de 2 - 50 mgKOH/g y (d) el tóner contiene un contenido de solubles en TFT (tetrahidrofurano) que provee un cromatograma de GPC (cromatografía de permeación por gel) ; que exhibe un pico principal en un rango de peso molecular de 3000 - 20000 e incluye 3 - 25% de un componente que tiene pesos moleculares de al menos 5 x 105.

La US 2005/064310 A1 se relaciona con un tóner para formar una imagen a color completo, la cual incluye un colorante y una resina aglomerante que incluye una resina de poliéster la cual se prepara por una reacción de

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policondensación de éster en presencia de un catalizador que contiene titanio seleccionado de un grupo consistente de titanio halogenado, dicetona enolatos de titanio, carboxilatos de titanio, carboxilatos de titanilo y sales de carboxilatos de titanilo. Un kit de tóner que incluye un tóner amarillo, un tóner magenta, un tóner cian y un tóner negro, en donde cada uno de los tóner es el tóner mencionado anteriormente.

La EP 1 505 450 A1 proporciona un aglomerante para un tóner de desarrollo de imagen electroestática utilizando una resina de poliéster en la cual al menos una parte de un componente de ácidos carboxílicos (a) y/o un componente de alcohol (b) comprende una poliolefina modificada en carboxi o un polialcadieno terminado en hidroxilo que pueden ser hidrogenados y que contienen un grupo hidrocarburo alifático (x) que tiene un número de carbonos de 100 a 1000.

También se ha intentado introducir grupos insaturados en resinas de poliéster lineales para reacción y entrecruzamiento con iniciadores de la polimerización (por ejemplo, véase documentos de Patente 3 - 6) .

El documento de Patente 3, por ejemplo, describe una técnica que involucra la reacción de entrecruzamiento de una resina de poliéster insaturada compuesta de un ácido carboxílico divalente tal como ácido isoftálico o anhídrido maléico y un alcohol divalente tal como bisfenol. Un producto de adición de óxido de propileno, el que utiliza peróxido de dicumilo como iniciador de la polimerización. Un tóner que emplea resinas de poliéster entrecruzadas obtenidas de tal manera que se caracterizan por su fijabilidad favorable y ausencia del fenómeno de “marcación en negro” pero la gran cantidad de peróxido orgánico utilizada, aproximadamente 0.5 - 20% en peso con respecto a la resina, da como resultado un residuo significativo de productos de descomposición en la resina y en la estabilidad inferior a la de almacenamiento.

El documento de Patente 4 describe la reacción de entrecruzamiento de una resina de poliéster insaturada compuesta de ácido fumárico con el producto de adición de bisfenol a óxido de propileno o similares para obtener una resina de tóner que incluye una fracción entrecruzada y una fracción no entrecruzada. El tóner descrito en el documento de Patente 4, sin embargo, tiene una desventaja principal en su baja durabilidad.

El documento de Patente 5 describe una resina de tóner obtenida por calentamiento de una resina de poliéster insaturada que tiene un número de peso molecular promedio de 1000 -4000 y un doble enlace insaturado, o curación posterior en presencia de un iniciador de polimerización. El tóner descrito en el documento de Patente 5, sin embargo, tiene un rango de fijación y es no satisfactorio.

El tóner descrito en el documento de Patente 6 está compuesto del producto de entrecruzamiento de una resina de poliéster insaturada y una resina de poliéster saturada con una temperatura de inicio de fusión de entre 50ºC y 100ºC. El tóner tiene un rango amplio de no compensación pero una resistencia a la fijación de la imagen insuficiente a temperaturas bajas de 140ºC y menores.

Por lo tanto, no existen resinas de poliéster para tóner que puedan producir un tóner con excelente resistencia a la compensación a alta temperatura junto con un... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para la producción de una resina de poliéster para tóner que comprende mezcla y resina de poliéster de entrecruzamiento por radicales para tóner (1) con un peso molecular pico de al menos 12.000 en cromatografía de permeación por gel y que contiene un doble enlace insaturado, y resina de poliéster para tóner (2) con un peso molecular pico de menos de 12.000 en cromatografía de permeación por gel.