DE10246213B4

DE10246213B4 - Harzbindemittel und seine Verwendung

Info

Publication number: DE10246213B4
Application number: DE10246213.5A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Ueno; Yoshihiro Ueno
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2014-02-20
Anticipated expiration: 2022-10-05
Also published as: DE10246213A1; US20030104301A1; US6756172B2; JP3707776B2; JP2003119351A

Abstract

Harzbindemittel, umfassend einen nicht linearen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 130°C bis 160°C und einen linearen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 80°C bis 110°C, wobei der nicht lineare Polyester durch Polykondensation eines Alkoholbestandteils und eines Carbonsäurebestandteils erhalten wird, wobei 1) eine aliphatische Dicarbonsäureverbindung in einer Menge von 60 mol-% oder mehr des Carbonsäurebestandteils enthalten ist; 2)(i) keine Alkenylbernsteinsäureverbindung enthalten ist, oder (ii) wenn vorhanden, eine Alkenylbernsteinsäureverbindung in einer Menge von 0,1 mol-% oder weniger des Carbonsäurebestandteils enthalten ist; und 3) mindestens ein Bestandteil, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: (i) einem dreiwertigen oder höher mehrwertigen Alkohol in einer Menge von 0,1 bis 40 mol-% des Alkoholbestandteils; und (ii) einer Tricarbonsäure- oder höheren Polycarbonsäureverbindung in einer Menge von 0,1 bis 40 mol-% des Carbonsäurebestandteils enthalten ist, und wobei der lineare Polyester durch Polykondensation eines Alkoholbestandteils und eines Carbonsäurebestandteils erhalten wird, wobei 1) eine aromatische Dicarbonsäureverbindung in einer Menge von 90 mol-% oder mehr des Carbonsäurebestandteils enthalten ist, und (2)(a)(i) kein dreiwertiger oder höher mehrwertiger Alkohol, oder (ii) falls vorhanden, ein dreiwertiger oder höher mehrwertiger Alkohol in einer Menge von weniger als 0,05 mol-% des Alkoholbestandteils enthalten ist; und (b)(i) keine Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung oder (ii) falls vorhanden, eine Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung in einer Menge von weniger als 0,05 mol-% des Carbonsäurebestandteils enthalten ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Harzbindemittel für einen in der Entwicklung von in Elektrophotographie, elektrostatischem Aufzeichnungsverfahren, elektrostatischem Drucken u. dgl. gebildeten elektrostatischen latenten Bildern verwendeten Toner, vorzugsweise einen Toner für Elektrophotographie und die Verwendung des Harzbindemittels in einem Toner.
Herkömmlich waren als Harzbindemittel für einen Toner, der ausgezeichnet in für Kopierer erforderlichen verschiedenen Eigenschaften, insbesondere ausgezeichnet in der Niedertemperatur-Fixierfähigkeit und Versatzbeständigkeit ist, ein Harzbindemittel, das durch Mischen eines nicht linearen Harzes mit hohem Erweichungspunkt und eines nicht linearen Harzes mit niedrigen Erweichungspunkt hergestellt wird ( JP-A-63-225246 , 63-225245 , 63-225244 und 2000-356865 ); und ein Harzbindemittel bekannt, des durch Mischen eines nicht linearen Harzes mit hohem Erweichungspunkt und eines linearen Harzes mit niedrigem Erweichungspunkt hergestellt wird ( JP-A-60-214368 , 4-362956 , 2000-39738 und 12-39738 ). Jedoch ist im ersteren Harzbindemittel der Glasübergangspunkt verringert, da ein nicht lineares Harz als Harz mit niedrigem Erweichungspunkt verwendet wird, so dass die Lagereigenschaft nicht zufriedenstellend ist. Im letzteren Harz ist die Festlegung der Ausgangsmonomere nicht ausreichend und sind Lagereigenschaft, Pulverisierbarkeit und Versatzbeständigkeit nicht zufriedenstellend.
Weiter ist neuerdings, da Netzwerkdrucken der Haupttrend für Kopierer und Drucker wurde, eine weitere Verbesserung, wie Unterdrückung von Tonergeruch oder Umweltfreundlichkeit, zusätzlich zu den herkömmlich erforderlichen Eigenschaften, wie Tonerleistung und Herstellungseffizienz bei Verwendung im Bürobetrieb, erwünscht.
EP 0 974 871 A1 offenbart einen Toner umfassend ein vernetztes Polyesterharz und ein nicht-vernetztes Polyesterharz. Beide Polyesterharze werden durch ihren Alkoholbestandteil gekennzeichnet, welcher beim vernetzten Polyesterharz ein aliphatischer Alkohol und beim nicht-vernetzten Polyesterharz ein aromatischer Alkohol sein soll. Die Carbonsäure kann eine aromatische mehrwertige Carbonsäure oder eine aliphatische Dicarbonsäure sein. Die mehrwertige Carbonsäureverbindung des nicht-vernetzten Polyesterharzes ist derjenigen des vernetzten Polyesterharzes ähnlich.
DE 692 29 414 T2 beschreibt einen nicht-linearen Polyester und einen linearen Polyester enthaltenden Entwickler, wobei für jeden dieser Polyester der Säurebestandteil 50 Mol-% oder mehr einer aliphatischen Dicarbonsäureverbindung enthalten muss.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Harzbindemittel, das ausgezeichnet in Fixierfähigkeit, Versatzbeständigkeit, Lagereigenschaft und Pulverisierbarkeit ist und wenig Geruch auch bei Verwendung als Harzbindemittel für einen Toner erzeugt, und einen das Harzbindemittel umfassenden Toner bereitzustellen.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung leicht zu erkennen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden bereitgestellt:

(1) ein Harzbindemittel, umfassend einen nicht linearen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 130°C bis 160°C und einen linearen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 80°C bis 110°C, wobei der nicht lineare Polyester durch Polykondensation eines Alkoholbestandteils und eines Carbonsäurebestandteils erhalten wird, wobei
1) eine aliphatische Dicarbonsäureverbindung in einer Menge von 60 mol-% oder mehr des Carbonsäurebestandteils enthalten ist;
2)(i) keine Alkenylbernsteinsäureverbindung enthalten ist, oder
(ii) wenn vorhanden, eine Alkenylbernsteinsäureverbindung in einer Menge von 0,1 mol-% oder weniger des Carbonsäurebestandteils enthalten ist; und
3) mindestens ein Bestandteil, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
(i) einem dreiwertigen oder höher mehrwertigen Alkohol in einer Menge von 0,1 bis 40 mol-% des Alkoholbestandteils; und
(ii) einer Tricarbonsäure- oder höheren Polycarbonsäureverbindung in einer Menge von 0,1 bis 40 mol-% des Carbonsäurebestandteils enthalten ist, und wobei der lineare Polyester durch Polykondensation eines Alkoholbestandteils und eines Carbonsäurebestandteils erhalten wird, wobei
1) eine aromatische Dicarbonsäureverbindung in einer Menge von 90 mol-% oder mehr des Carbonsäurebestandteils enthalten ist, und
(2)(a)(i) kein dreiwertiger oder höher mehrwertiger Alkohol, oder
(ii) falls vorhanden, ein dreiwertiger oder höher mehrwertiger Alkohol in einer Menge von weniger als 0,05 mol-% des Alkoholbestandteils enthalten ist; und
(b)(i) keine Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung oder
(ii) falls vorhanden, eine Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung in einer Menge von weniger als 0,05 mol-% des Carbonsäurebestandteils enthalten ist; und
(2) die Verwendung des Harzbindemittels des vorstehenden Punkts (1) in einem Toner.

Das erfindungsgemäße Harzbindemittel umfasst einen nicht linearen Polyester mit hohem Erweichungspunkt und einen linearen Polyester mit niedrigem Erweichungspunkt. In der vorliegenden Erfindung kann durch Festlegen jedes Ausgangsmonomers für den nicht linearen Polyester mit hohem Erweichungspunkt und den linearen Polyester mit niedrigem Erweichungspunkt ein Harzbindemittel für einen Toner erhalten werden, der nicht nur ausgezeichnet in der Fixierfähigkeit, Versatzbeständigkeit, Lagereigenschaft und Pulverisierbarkeit ist, sondern auch wenig Geruch bei Erwärmen erzeugt, wobei der Toner umweltfreundlich wird.
Insbesondere wird der nicht lineare Polyester durch Polykondensation eines Alkoholbestandteils und eines Carbonsäurebestandteils erhalten, wobei

1) eine aliphatische Dicarbonsäureverbindung in einer Menge von 60 mol-% oder mehr des Carbonsäurebestandteils enthalten ist;
2)(i) keine Alkenylbernsteinsäureverbindung enthalten ist, oder
(ii) wenn vorhanden, eine Alkenylbernsteinsäureverbindung in einer Menge von 0,1 mol-% oder weniger des Carbonsäurebestandteils enthalten ist; und
3) mindestens ein Bestandteil, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
(i) einem dreiwertigen oder höher mehrwertigen Alkohol in einer Menge von 0,1 bis 40 mol-% des Alkoholbestandteils; und
(ii) einer Tricarbonsäure- oder höheren Polycarbonsäureverbindung in einer Menge von 0,1 bis 40 mol-% des Carbonsäurebestandteils enthalten ist.

Der aus einer aliphatischen Dicarbonsäureverbindung als Ausgangsmonomer erhaltene Polyester weist höheres Molekulargewicht beim gleichen Erweichungspunkt, verglichen mit dem Polyester unter Verwendung der aromatischen Verbindung, auf. Daher ist trotz der geringen niedrigsten Fixiertemperatur der Polyester zur Verbesserung der Versatzbeständigkeit wirksam, so dass seine Eigenschaften unter Verwendung des Polyesters als Hauptbestandteil für den Polyester mit hohem Erweichungspunkt ausreichend gezeigt werden können.
Die aliphatische Dicarbonsäureverbindung schließt Oxalsäure, Malonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Glutaconsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Säureanhydride davon und C_1-3-Alkylester dieser Säuren ein.
Die aliphatische Dicarbonsäureverbindung weist vorzugsweise 2 bis 10 Kohlenstoffatome, stärker bevorzugt 4 bis 6 Kohlenstoffatome, auf. Nebenbei bemerkt bezieht sich, wie vorstehend beschrieben, die aliphatische Dicarbonsäureverbindung auf aliphatische Dicarbonsäuren, Säureanhydride davon und C_1-3-Alkylester dieser Säuren, unter denen aliphatische Dicarbonsäuren bevorzugt sind.
Wünschenswerterweise ist die aliphatische Dicarbonsäureverbindung im Carbonsäurebestandteil in einer Menge von 60 mol-% oder mehr, vorzugsweise 60 bis 99,9 mol-%, stärker bevorzugt 65 bis 90 mol-%, enthalten.
Jedoch erzeugt eine substituierte Bernsteinsäure, von der der Substituent ein Alkenylrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, wie Dodecenylbernsteinsäure und Isooctenylbernsteinsäure, unangenehmen Geruch bei Wärmefixieren. Daher ist der Gehalt der substituierten Bernsteinsäure vorzugsweise so gering wie möglich. Demgemäß ist keine Alkenylbernsteinsäureverbindung enthalten, oder falls vorhanden, liegt ihr Gehalt im Carbonsäurebestandteil in einer Menge von 0,1 mol-% oder weniger, vorzugsweise 0,05 mol-% oder weniger. Vorzugsweise ist keine Alkenylbernsteinsäureverbindung enthalten.
Als anderer Dicarbonsäurebestandteil können aromatische Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure, Säureanhydride davon und C_1-3-Alkylester dieser Säuren verwendet werden.
Weiter werden zur Bildung einer nicht linearen Struktur und zur Verbesserung der Versatzbeständigkeit dreiwertige oder höher mehrwertige Monomere, genauer dreiwertiger oder höher mehrwertiger Alkohol und/oder Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindungen, verwendet. Als dreiwertige oder höher mehrwertige Monomere ist die Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung im Hinblick auf die Verbesserungseffizienz der Versatzbeständigkeit bevorzugt.
Die Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung schließt zum Beispiel 1,2,4-Benzoltricarbonsäure (Trimellithsäure), 2,5,7-Naphthalintricarbonsäure, Pyromellithsäure, Säureanhydride davon und Nieder-C_1-3-alkylester dieser Säuren ein.
Der dreiwertige oder höher mehrwertige Alkoholbestandteil schließt zum Beispiel Sorbit, Pentaerythrit, Glycerin und Trimethylolpropan ein.
Sowohl der Gehalt des dreiwertigen oder höher mehrwertigen Alkoholbestandteils im Alkoholbestandteil als auch der Gehalt der Tricarbonsäure- oder höheren Polycarbonsäureverbindung im Carbonsäurebestandteil beträgt 0,1 bis 40 mol-%, vorzugsweise 5 bis 35 mol-%, stärker bevorzugt 15 bis 30 mol-%.
Zusätzlich schließt der zweiwertige Alkoholbestandteil eine Verbindung der Formel (I) ein:
in der R ein Alkylenrest mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen ist; jedes x und y eine positive Zahl ist, wobei die Summe von x und y 1 bis 16, vorzugsweise 1,5 bis 5,0, ist, einschließlich zum Beispiel eines Alkylen(2 bis 3 Kohlenstoffatome)-oxid (mittlere Zahl der Mole: 1 bis 16)-Addukts von Bisphenol A, wie Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan und Polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan u. dgl.; Ethylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,4-Butandiol, Neopentylglycol, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Bisphenol und hydriertes Bisphenol A.
In jedem der nachstehenden nicht linearen Polyester und linearen Polyester ist der Hauptbestandteil des Alkoholbestandteils vorzugsweise die Verbindung der Formel (I) im Hinblick auf die Lagereigenschaft und Niedertemperatur-Fixierfähigkeit, wobei der Gehalt im Alkoholbestandteil vorzugsweise 50 mol-% oder mehr, stärker bevorzugt 70 bis 100 mol-%, noch stärker bevorzugt 100 mol-%, beträgt.
Der lineare Polyester wird durch Polykondensation eines Alkoholbestandteils und eines Carbonsäurebestandteils erhalten, wobei

1) eine aromatische Dicarbonsäureverbindung in einer Menge von 90 mol-% oder mehr des Carbonsäurebestandteils enthalten ist, und
(2)(a)(1) kein dreiwertiger oder höher mehrwertiger Alkohol, oder
(ii) falls vorhanden, ein dreiwertiger oder höher mehrwertiger Alkohol in einer Menge von weniger als 0,05 mol-% des Alkoholbestandteils enthalten ist; und
(b) (i) keine Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung oder
(ii) falls vorhanden, eine Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung in einer Menge von weniger als 0,05 mol-% des Carbonsäurebestandteils enthalten ist.

Der Polyester, der aus einer aromatischen Dicarbonsäureverbindung als Ausgangsmonomer erhalten wird, weist geringeres Molekulargewicht beim gleichen Erweichungspunkt auf, verglichen mit dem Polyester unter Verwendung der aliphatischen Carbonsäureverbindung. Der Polyester ist ausgezeichnet in der Pulverisierbarkeit und auch ausgezeichnet in der Lagereigenschaft, da er hohen Glasübergangspunkt aufweist, so dass seine Eigenschaften unter Verwendung des Polyesters als Hauptbestandteil für den Polyester mit niedrigem Erweichungspunkt ausreichend gezeigt werden können.
Die aromatische Dicarbonsäureverbindung schließt Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure, Säureanhydride davon und C_1-3-Alkylester dieser Säuren ein. Nebenbei bemerkt bezieht sich wie vorstehend beschrieben die aromatische Dicarbonsäureverbindung auf aromatische Dicarbonsäuren, Säureanhydride davon und C_1-3-Alkylester dieser Säuren, unter denen aromatische Dicarbonsäuren bevorzugt sind.
Der Gehalt der aromatischen Dicarbonsäureverbindung im Carbonsäurebestandteil beträgt 90 mol-% oder mehr, vorzugsweise 95 bis 100 mol-%, stärker bevorzugt 100 mol-%.
Als anderer Dicarbonsäurebestandteil können vorstehend erwähnte aliphatische Dicarbonsäureverbindungen verwendet werden.
Im linearen Polyester ist auch bevorzugt, dass der Gehalt der Alkenylbernsteinsäureverbindung so gering wie möglich ist. Daher ist keine Alkenylbernsteinsäureverbindung enthalten, oder wenn eine enthalten ist, ist ihr Gehalt im Carbonsäurebestandteil in einer Menge von vorzugsweise 0,1 mol-% oder weniger, stärker bevorzugt 0,05 mol-% oder weniger.
Zusätzlich ist zum Bilden einer linearen Struktur bevorzugt, dass der Gehalt der dreiwertigen oder höher mehrwertigen Monomere so gering wie möglich ist. Es ist kein dreiwertiger oder höher mehrwertiger Alkoholbestandteil und keine Tricarbonsäure oder höheren Polycarbonsäure enthalten, oder wenn eine enthalten ist, beträgt jeweils der Gehalt des dreiwertigen oder höher mehrwertigen Alkoholbestandteils im Alkoholbestandteil und der Tricarbonsäure- oder höheren Polycarbonsäureverbindung im Carbonsäurebestandteil weniger als 0,05 mol-%.
Als zweiwertiger Alkoholbestandteil können die gleichen Alkohole veranschaulicht werden, wie die vorstehend für den nicht linearen Polyester aufgeführten.
Der Polyester kann, ungeachtet ob nicht linear oder linear, durch die Polykondensation des Alkoholbestandteils mit dem Carbonsäurebestandteil bei einer Temperatur von 180°C bis 250°C in einer Inertgasatmosphäre unter Verwendung eines Veresterungskatalysators nach Bedarf hergestellt werden.
In der vorliegenden Erfindung wird, da ein festgelegter Polyester mit hohem Erweichungspunkt und ein festgelegter Polyester mit niedrigem Erweichungspunkt in Kombination verwendet werden, die Versatzbeständigkeit durch den Polyester mit hohem Erweichungspunkt verbessert und die Pulverisierbarkeit, Lagereigenschaft und Fixierfähigkeit werden jeweils durch den Polyester mit niedrigem Erweichungspunkt verbessert, so dass ausgezeichnete synergistische Wirkungen gezeigt werden, die durch ein einzelnes Harz nicht erhalten werden.
Daher weist der nicht lineare Polyester einen Erweichungspunkt von 130°C bis 160°C, vorzugsweise 140°C bis 160°C, stärker bevorzugt 140°C bis 150°C, im Hinblick auf die Versatzbeständigkeit und Pulverisierbarkeit auf, und weist der lineare Polyester einen Erweichungspunkt von 80°C bis 110°C, vorzugsweise 85°C bis 107°C, stärker bevorzugt 90°C bis 105°C, im Hinblick auf die Fixierfähigkeit und Lagereigenschaft auf.
Das Gewichtsverhältnis des nicht linearen Polyesters zum linearen Polyester im erfindungsgemäßen Harzbindemittel, d. h. nicht linearer Polyester/linearer Polyester, beträgt vorzugsweise 90/10 bis 20/80, stärker bevorzugt 80/20 bis 30/70, insbesondere bevorzugt 75/25 bis 40/60.
Der Toner kann zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen Harzbindemittel ein Styrol-Acrylharz, ein Verbundharz eines Polyesters und eines Styrol-Acrylharzes, ein Epoxyharz oder ein Urethanharz, in einer solchen Menge enthalten, dass sie die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt. Weiter kann der Toner geeignet einen Zusatz, wie einen farbgebenden Stoff, ein Ladungseinstellmittel, ein Ablösemittel, ein Fluiditätsverbesserungsmittel, einen Modifikator der elektrischen Leitfähigkeit, ein Streckmittel, einen verstärkenden Füllstoff, wie eine faserförmige Substanz, ein Antioxidationsmittel, ein Antialterungsmittel oder ein Mittel zur Verbesserung der Reinigungsfähigkeit, enthalten.
Als farbgebender Stoff können alle Farbstoffe und Pigmente, die als farbgebender Stoff für einen Toner verwendet werden, verwendet werden, und der farbgebende Stoff schließt Ruß, Phthalocyaninblau, Permanent Brown FG, Brilliant Fast Scarlet, Pigment Green B, Rhodamine-B Base, Solvent Red 49, Solvent Red 146, Solvent Blue 35, Chinacridon, Carmin 6B und Disazogelb ein. Diese farbgebenden Stoffe können allein oder in einem Gemisch von zwei oder mehreren Arten verwendet werden. Der Toner kann als jeder schwarze Toner, monochromatischer Toner und Vollfarbtoner verwendet werden. Der Gehalt des farbgebenden Stoffs beträgt vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-Teile, stärker bevorzugt 3 bis 10 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Harzbindemittels.
Das Verfahren zur Herstellung des Toners kann jedes bekannte Verfahren, wie Knet-Pulverisations-Verfahren, Polymerisationsverfahren oder Phasenumkehrverfahren, sein. Wenn der Toner ein mit einem Knet-Pulverisationsverfahren hergestellter pulverisierter Toner ist, wird zum Beispiel der Toner mit dem Schritt hergestellt, umfassend homogenes Vormischen eines Harzbindemittels oder eines farbgebenden Stoffs in einem Mischer, wie einem Henschel-Mischer oder einer Kugelmühle, danach Schmelzkneten des Gemisches mit einem geschlossenen Knetwerk, Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder, Abkühlen, Pulverisieren und Sieben des Produkts. Das Volumenmittel der Teilchengröße des so erhaltenen Toners beträgt vorzugsweise 3 bis 15 μm. Weiter kann zum Beispiel ein Fluiditätsverbesserungsmittel u. dgl., wie hydrophobes Siliciumdioxid, zur Oberfläche des Toners gegeben werden.
Der erhaltene Toner wird allein als Entwickler verwendet, wenn das feine magnetische Substanzpulver enthalten ist. In einer anderen Ausführungsform, wenn das feine magnetische Substanzpulver nicht enthalten ist, kann der Toner als nicht magnetischer Einkomponentenentwickler verwendet oder der Toner mit einem Träger gemischt und als Zweikomponentenentwickler verwendet werden.
Beispiele
[Erweichungspunkt]
Der Erweichungspunkt bezieht sich auf eine Temperatur, bei der die Hälfte des Harzes ausfließt, gemessen unter Verwendung eines Fließtesters des ”Koka”-Typs ”CFT-500D” (im Handel erhältlich von Shimadzu Corporation) (Probe: 1 g, Geschwindigkeit der Temperaturerhöhung: 6°C/min, Last: 1,96 MPa und Düse: 1 mm Durchmesser × 1 mm).
Herstellungsbeispiel 1 des Harzes
Die Ausgangsmonomere wie in Tabelle 1 gezeigt und 0,1 Gew.-Teil Hydrochinon, basierend auf 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge der Ausgangssubstanzen, wurden gemischt und bei 210°C unter einer Stickstoffgasatmosphäre umgesetzt. Danach wurden die Bestandteile weiter unter vermindertem Druck umgesetzt, um die Reaktion vonstatten gehen zu lassen, wobei ein Harz erhalten wurde.
Herstellungsbeispiel 2 des Harzes
Die Ausgangsmonomere wie in Tabelle 2 gezeigt und 0,2 Gew.-Teile Dibutylzinnoxid (Veresterungskatalysator), basierend auf 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge der Ausgangssubstanzen, wurden gemischt und unter Stickstoffgasatmosphäre bei 230°C umgesetzt, wobei ein Harz erhalten wurde.
Beispiele 1 bis 9 und Vergleichsbeispiele 1 bis 8
100 Gew.-Teile der Gesamtmenge der Harzbindemittel der Kombination und Formulierungsmengen, wie in Tabelle 3 gezeigt, 7 Gew.-Teile Ruß ”MOGUL-L^®” (im Handel erhältlich von Cabot Corporation), 2 Gew.-Teile Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht ”Biscol 660P^®” (Erweichungspunkt: 130°C, im Handel erhältlich von Sanyo Chemicals Industries, Ltd.) und 1 Gew.-Teil eines Ladungseinstellmittels ”BONTRON S-34^®” (im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.) wurden vorher gemischt und danach das Gemisch mit einem Doppelschneckenextruder ”PCM-30^®” (im Handel erhältlich von IKEGAI Corporation) schmelzgeknetet. Das geknetete Gemisch wurde abgekühlt und dann gewöhnlichen Pulverisations- und Siebschritten unterzogen, wobei ein Pulver mit einem Volumenmittel der Teilchengröße von 10 μm erhalten wurde.
Hier wurde die mittlere Teilchengröße eines erhaltenen Pulvers durch Einstellen der Behandlungsgeschwindigkeit auf 120 g/min während des Pulverisationsschritts bestimmt, und die Pulverisierbarkeit des Pulvers wurde wie folgt beurteilt:

O:: Jene mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 10 μm.
X:: Jene mit einer mittleren Teilchengröße von 10 μm oder mehr.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
0,3 Gew.-Teile hydrophobes Siliciumdioxid ”H-2000^®” (im Handel erhältlich von Wacker Chemie) wurden mit einem Henschel-Mischer gemischt, um es auf 100 Gew.-Teilen des erhaltenen Pulvers abzuscheiden, wobei ein Toner erhalten wurde.
93 Gew.-Teile des erhaltenen Toners und 1261 Gew.-Teile Styrol-Methacrylsäuremethylester-Harz-beschichtetes Ferritpulver (mittlere Teilchengröße: 100 μm) wurden gemischt, wobei ein Entwickler erhalten wurde.
Testbeispiel 1
Dieser Entwickler wurde auf einen im Handel erhältlichen Zweikomponenten-Trockenkopierer (modifizierte Vorrichtung von ”SF9800^®”, im Handel erhältlich von Sharp Corporation; Rotationsgeschwindigkeit der Fixierwalze eingestellt auf 390 mm/s und Wärmewalzentemperatur der Fixiervorrichtung variabel, Olaufbringvorrichtung aus der Vorrichtung entfernt) aufgebracht. Unter sequentiellem Erhöhen der Temperatur der Fixierwalze von 90°C auf 240°C wurde die Entwicklung der fixierten Bilder bei jeder Temperatur durchgeführt. Die Fixierfähigkeit wurde mit folgenden Verfahren beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
(1) Niedrigste Fixiertemperatur
Die hier verwendete niedrigste Fixiertemperatur wird als die Temperatur der Fixierwalze bezeichnet, bei der das Fixierverhältnis des Toners 70% übersteigt. Dieses Fixierverhältnis des Toners wird durch Auflegen einer Last von 500 g auf einen Sand-Kautschuk-Radierer mit einer Bodenfläche von 15 mm × 7,5 mm auf ein bei jeder Temperatur erhaltenes fixiertes Bild, Bewegen des Radierers mit Last auf dem Bild rückwärts und vorwärts fünfmal, Messen der optischen Reflexionsdichte des Bilds vor und nach der Radierbehandlung mit einem Reflexionsdichtemessgerärt ”RD-915^®”, hergestellt von Macbeth Process Measurements Co., und dann Berechnen des Fixierverhältnisses mit folgender Gleichung bestimmt.
(2) Temperatur der Erzeugung eines Wärmeversatzes
Fixierte Bilder wurden bei jeder Temperatur von 150°C bis 240°C entwickelt und anschließend leeres Bildübertragungspapier durch die Fixierwalze unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend befördert. Ob Tonerverfärbung erzeugt wird oder nicht, wird optisch untersucht. Die ”Temperatur der Erzeugung eines Wärmeversatzes” wird als niedrigste Temperatur der Fixierwalze bezeichnet, bei der Tonerstaub auf dem leeren Papier erzeugt wurde.
Testbeispiel 2
10 g Toner wurden in eine 100 ml-Glasflasche gegeben und unter Umgebungsbedingungen einer Temperatur von 50°C und einer Luftfeuchtigkeit von 60% für eine Woche stehengelassen. Das Ausmaß der Toneraggregation nach Stehenlassen wurde optisch untersucht, und die Lagereigenschaft gemäß folgenden Kriterien beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
(Beurteilungskriterien)

O:: Keine Aggregation beobachtet;
Δ:: Geringe Aggregation beobachtet; und
X:: Starke Aggregation.

Testbeispiel 3
Ein Geruchstest wurde unter Legen von 5 g Toner auf eine warme Platte bei 180°C durchgeführt und 5 Personen gebeten, den Geruch zu prüfen. Die Zahl der Personen, die einen Geruch wahrnahm, wurde gezählt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Aus der Tabelle ist folgendes zu erkennen:

1) Aus den Ergebnissen der Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiel 1 ist zu erkennen, dass, wenn die Menge der aliphatischen Dicarbonsäureverbindung im nicht linearen Polyester klein ist, der Toner schlechte Fixierfähigkeit und Versatzbeständigkeit aufweist.
2) Aus den Ergebnissen von Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 2 ist zu erkennen, dass, wenn die Menge des dreiwertigen Ausgangsmonomers im Polyester mit hohem Erweichungspunkt klein ist, das Harzbindemittel schlecht in der Pulverisierbarkeit ist und der Toner schlechte Versatzbeständigkeit aufweist.
3) Aus den Ergebnissen der Beispiele 1 und 4 und Vergleichsbeispiel 3 ist zu erkennen, dass, wenn der Erweichungspunkt des nicht linearen Polyesters gering ist, der Toner schlechte Versatzbeständigkeit und Lagereigenschaft aufweist.
4) Aus den Ergebnissen von Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 4 ist zu erkennen, dass, wenn die Menge der aromatischen Dicarbonsäureverbindung im linearen Polyester klein ist, das Harzbindemittel schlechte Pulverisierbarkeit aufweist und der Toner schlechte Lagereigenschaft aufweist.
5) Aus den Ergebnissen von Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 5 ist zu erkennen, dass, wenn der Erweichungspunkt des linearen Polyesters hoch ist, das Harzbindemittel schlechte Pulverisierbarkeit aufweist und der Toner schlechte Fixierfähigkeit aufweist.
6) Aus den Ergebnissen von Beispiel 6 und Vergleichsbeispiel 6 ist zu erkennen, dass, wenn der Erweichungspunkt des linearen Polyesters gering ist, der Toner schlechte Versatzbeständigkeit und Lagereigenschaft aufweist und auch Geruch erzeugt.
7) Aus den Ergebnissen der Beispiele 7 und 8 ist zu erkennen, dass das Harzbindemittel und der Toner ausgezeichnete Eigenschaften zeigen, auch wenn das Verhältnis des nicht linearen Polyesters zum linearen Polyester 70/30 beträgt.
8) Aus den Ergebnissen der Beispiele 1 und 9 und Vergleichsbeispiel 7 ist zu erkennen, dass, wenn die Menge der Alkenylbernsteinsäure groß ist, das Harzbindemittel schlechte Pulverisierbarkeit und der Toner schlechte Lagereigenschaft aufweist und drastisch Geruch erzeugt.
9) Aus den Ergebnissen von Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 8 ist zu erkennen, dass, wenn die Menge des dreiwertigen Ausgangsmonomers im Polyester mit niedrigem Erweichungspunkt groß ist, der Toner schlechte Fixierfähigkeit und Lagereigenschaft aufweist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Harzbindemittel mit ausgezeichneter Fixierfähigkeit, Versatzbeständigkeit, Lagereigenschaft und Pulverisierbarkeit, das wenig Geruch auch bei Verwendung als Harzbindemittel für einen Toner erzeugt, und ein das Harzbindemittel umfassender Toner bereitgestellt werden.

Claims

Harzbindemittel, umfassend einen nicht linearen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 130°C bis 160°C und einen linearen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 80°C bis 110°C, wobei der nicht lineare Polyester durch Polykondensation eines Alkoholbestandteils und eines Carbonsäurebestandteils erhalten wird, wobei 1) eine aliphatische Dicarbonsäureverbindung in einer Menge von 60 mol-% oder mehr des Carbonsäurebestandteils enthalten ist; 2)(i) keine Alkenylbernsteinsäureverbindung enthalten ist, oder (ii) wenn vorhanden, eine Alkenylbernsteinsäureverbindung in einer Menge von 0,1 mol-% oder weniger des Carbonsäurebestandteils enthalten ist; und 3) mindestens ein Bestandteil, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: (i) einem dreiwertigen oder höher mehrwertigen Alkohol in einer Menge von 0,1 bis 40 mol-% des Alkoholbestandteils; und (ii) einer Tricarbonsäure- oder höheren Polycarbonsäureverbindung in einer Menge von 0,1 bis 40 mol-% des Carbonsäurebestandteils enthalten ist, und wobei der lineare Polyester durch Polykondensation eines Alkoholbestandteils und eines Carbonsäurebestandteils erhalten wird, wobei 1) eine aromatische Dicarbonsäureverbindung in einer Menge von 90 mol-% oder mehr des Carbonsäurebestandteils enthalten ist, und (2)(a)(i) kein dreiwertiger oder höher mehrwertiger Alkohol, oder (ii) falls vorhanden, ein dreiwertiger oder höher mehrwertiger Alkohol in einer Menge von weniger als 0,05 mol-% des Alkoholbestandteils enthalten ist; und (b)(i) keine Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung oder (ii) falls vorhanden, eine Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung in einer Menge von weniger als 0,05 mol-% des Carbonsäurebestandteils enthalten ist.
Harzbindemittel nach Anspruch 1, wobei keine Alkenylbernsteinsäureverbindung im linearen Polyester vorhanden ist, oder falls vorhanden, eine Alkenylbernsteinsäureverbindung im linearen Polyester in einer Menge von 0,1 mol-% oder weniger des Carbonsäurebestandteils enthalten ist.
Harzbindemittel nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis des nicht linearen Polyesters zum linearen Polyester 90/10 bis 20/80 beträgt.
Harzbindemittel nach Anspruch 3, wobei das Gewichtsverhältnis des nicht linearen Polyesters zum linearen Polyester 80/20 bis 30/70 beträgt.
Harzbindemittel nach Anspruch 1, wobei sowohl der nicht lineare Polyester als auch der lineare Polyester aus einem Alkoholbestandteil erhalten wird, der als Hauptbestandteil eine Verbindung der Formel (I) umfasst:
in der R ein Alkylenrest mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen ist; x und y eine positive Zahl sind und die Summe von x und y 1 bis 16 ist.
Harzbindemittel nach Anspruch 5, wobei die Verbindung der Formel (I) in einer Menge von 50 mol-% oder mehr des Alkoholbestandteils enthalten ist.
Harzbindemittel nach Anspruch 1, wobei die aliphatische Dicarbonsäureverbindung im nicht linearen Polyester eine aliphatische Dicarbonsäure mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
Harzbindemittel nach Anspruch 1, wobei die aliphatische Dicarbonsäureverbindung im nicht linearen Polyester in einer Menge von 65 bis 90 mol-% des Carbonsäurebestandteils enthalten ist.
Harzbindemittel nach Anspruch 1, wobei die aromatische Dicarbonsäureverbindung im linearen Polyester mindestens ein Vertreter ist, ausgewählt aus Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Säureanhydriden davon und C_1-3-Alkylestern dieser Säuren.
Harzbindemittel nach Anspruch 1, wobei die aromatische Dicarbonsäureverbindung im linearen Polyester in einer Menge von 95 bis 100 mol-% des Carbonsäurebestandteils enthalten ist.
Harzbindemittel nach Anspruch 1, wobei der nicht lineare Polyester einen Erweichungspunkt von 140°C bis 160°C aufweist und wobei der lineare Polyester einen Erweichungspunkt von 85°C bis 107°C aufweist.
Verwendung des Harzbindemittels nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einem Toner.