JP5574529B2 - 電子写真用トナー - Google Patents
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Description
〔1〕 カルボン酸成分とアルコール成分とを縮重合させて得られるトナー用ポリエステル系樹脂であって、式(I):
で表される芳香族化合物を、前記カルボン酸成分及び/又は前記アルコール成分として用いて得られる、トナー用ポリエステル系樹脂、
〔2〕 前記〔1〕記載のトナー用ポリエステル系樹脂を含有してなる、トナー用結着樹脂、並びに
〔3〕 前記〔2〕記載の結着樹脂を含有してなる、電子写真用トナー
に関する。
で表される。
で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物又は脂肪族ジオールが好ましい。
で表される化合物が好ましい。式中、R10の炭化水素基の炭素数は、1〜8が好ましく、反応活性の観点から、炭素数1〜4がより好ましい。式(III)で表される化合物のなかでは、R7及びR9が水素原子、R8が水素原子又は−COOR10である化合物がより好ましい。具体例としては、ピロガロール(R7〜R9:水素原子)、没食子酸(R7及びR9:水素原子、R8:−COOH)、没食子酸エチル(R7及びR9:水素原子、R8:−COOC2H5)、没食子酸プロピル(R7及びR9:水素原子、R8:−COOC3H7)、没食子酸ブチル(R7及びR9:水素原子、R8:−COOC4H9)、没食子酸オクチル(R7及びR9:水素原子、R8:−COOC8H17)、没食子酸ラウリル(R7及びR9:水素原子、R8:−COOC12H25)等の没食子酸エステル等が挙げられる。トナーの保存性の観点からは、没食子酸及び没食子酸エステルが好ましい。
で表される単量体、式(IVb):
で表される単量体、及び式(IVc):
で表される単量体又はその4級化物を含有する単量体混合物の重合により得られる4級アンモニウム塩基含有スチレンアクリル系樹脂がより好ましい。予め単量体を4級化してもよく、重合後に4級化してもよい。4級化剤としては、塩化メチル、ヨウ化メチル等のハロゲン化アルキル、硫酸ジエチル、硫酸ジ-n-プロピル等が挙げられる。
フローテスター(島津製作所、CFT-500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出する。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて、試料を0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で昇温し、吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度とする。
JIS K0070の方法に基づき測定する。但し、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更した。
JIS K0070の方法に基づき測定する。
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で昇温し、融解熱の最大ピーク温度を融点とする。
平均粒径は、個数平均粒径を指し、外添剤の走査型電子顕微鏡(SEM)写真から測定した、500個の粒子の粒径の平均値をいう。長径と短径がある場合は長径を指す。
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:50μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液:エマルゲン109P(花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:13.6)5%電解液
分散条件:分散液5mlに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mlを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させる。
測定条件:ビーカーに電解液100mlと分散液を加え、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度で、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求める。
表1、2に示す芳香族化合物(I)以外のアルコール成分、テレフタル酸及びエステル化触媒を、窒素導入管、100℃の熱水を通した分留管を装備した脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、180℃で1時間保温した後に180℃から230℃まで10℃/hrで昇温し、その後230℃で10時間縮重合反応させた。さらに、表1、2に示す芳香族化合物(I)を180℃で添加し、5時間反応させた後、表1、2に示す無水トリメリット酸を添加して、200℃で反応させ、10kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行って、ポリエステルを得た。
表2に示す芳香族化合物(I)以外のアルコール成分、テレフタル酸及びエステル化触媒を、窒素導入管を装備した脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で10時間縮重合反応させ、さらに230℃、8.0kPaにて1時間反応を行った。さらに、表2に示す芳香族化合物(I)を180℃で添加し、5時間反応させた後、表2に示す無水トリメリット酸を添加して、200℃で反応させ、10kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行って、ポリエステルを得た。
表3に示すアルコール成分、テレフタル酸及びエステル化触媒を、窒素導入管、100℃の熱水を通した分留管を装備した脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、180℃で1時間保温した後に180℃から230℃まで10℃/hrで昇温し、その後230℃で10時間縮重合反応させた。さらに、表3に示す無水トリメリット酸を添加して、200℃で反応させ、10kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行って、ポリエステルを得た。
表3に示すアルコール成分、テレフタル酸及びエステル化触媒を、窒素導入管を装備した脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で10時間縮重合反応させ、さらに230℃、8.0kPaにて1時間反応を行った。さらに、表3に示す無水トリメリット酸を添加して、200℃で反応させ、10kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行って、ポリエステルを得た。
表4に示す無水トリメリット酸と芳香族化合物(I)以外のポリエステルの原料モノマー及びエステル化触媒を、窒素導入管、100℃の熱水を通した分留管を装備した脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、160℃まで昇温した。その後、表4に示す両反応性モノマー、ビニル系樹脂の原料モノマー及び重合開始剤の混合物を滴下ロートにより1時間かけて滴下した。滴下後、160℃に保持したまま、1時間付加重合反応を熟成させた後、230℃で10時間縮重合反応させ、さらに230℃、8.0kPaにて1時間反応を行った。180℃まで冷却した後、表4に示す芳香族化合物(I)を180℃で添加し、5時間反応させた後、最後に、表4に示す無水トリメリット酸を投入し、200℃、10kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行って、ハイブリッド樹脂を得た。
表4に示す無水トリメリット酸と芳香族化合物(I)以外のポリエステルの原料モノマー及びエステル化触媒を、窒素導入管を装備した脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、160℃まで昇温した。その後、表4に示す両反応性モノマー、ビニル系樹脂の原料モノマー及び重合開始剤の混合物を滴下ロートにより1時間かけて滴下した。滴下後、160℃に保持したまま、1時間付加重合反応を熟成させた後、230℃で10時間縮重合反応させ、さらに230℃、8.0kPaにて1時間反応を行った。さらに、表4に示す芳香族化合物(I)を180℃で添加し、5時間反応させた後、表4に示す無水トリメリット酸を添加して、200℃で反応させ、10kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行って、ハイブリッド樹脂を得た。
表5に示す結着樹脂100重量部、着色剤、荷電制御剤、離型剤及び荷電制御樹脂(実施例19のみ)と、2.0重量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合した。得られた混合物を二軸押出機により溶融混練し、冷却後、ハンマーミルを用いて1mm程度に粗粉砕した。得られた粗粉砕物をエアージェット方式の粉砕機(IDS-2型、日本ニューマチック(株)製)により微粉砕後、分級し、体積中位粒径(D50)が7.5μmのトナー粒子を得た。
A:黒色顔料「Regal 330R」(キャボット社製)、カーボンブラック
B:シアン顔料「ECB-301」(大日精化社製)、ピグメント・ブルー15:3
C:マゼンタ顔料「スーパーマゼンタR」(大日本インキ化学工業社製)、ピグメント・レッド122
D:イエロー顔料「Paliotol Yellow D1155」(BASF社製)、ピグメント・イエロー185
A:負帯電性荷電制御剤「ボントロン S-34」(オリエント化学工業社製、アゾ金属化合物)
B:正帯電性荷電制御剤「ボントロン N-04」(オリエント化学工業社製)
C:負帯電性荷電制御剤「LR-147」(日本カーリット社製)
A:ポリプロピレンワックス「NP-105」(三井化学社製)、融点:140℃
A:「FCA-701PT」(藤倉化成社製)、正帯電性荷電制御樹脂、4級アンモニウム塩基含有スチレンアクリル系共重合体、軟化点:123℃
A:「アエロジル R-972」(日本アエロジル(株)製)、平均粒径:16nm、疎水化処理剤:DMDS
B:疎水性シリカ「TG-C243」(キャボット社製)、平均粒径:100nm、疎水化処理剤:OTES+HMDS)
複写機「AR-505」(シャープ(株)製)の定着機を装置外での定着が可能なように改良した装置(ただし、実施例19の評価のみ、非磁性一成分現像方式プリンター「HL-2040」(ブラザー工業社製)を改造した装置に変更)にトナーを実装し、未定着画像を得た。その後、総定着圧が40kgfになるように調整した定着機(定着速度390mm/sec)で、100℃から240℃へと10℃ずつ順次上昇させながら、各温度で未定着画像の定着試験を行った。定着画像に「ユニセフセロハン」(三菱鉛筆社、幅:18mm、JISZ-1522)を貼り付け、30℃に設定した定着ローラーに通過させた後、テープを剥がした。テープを貼る前とテープを貼って剥がした後の光学反射密度を反射濃度計「RD-915」(マクベス社製)を用いて測定し、両者の比率(剥離後/貼付前)が最初に90%を越える定着ローラーの温度を最低定着温度とし、以下の評価基準に従って、低温定着性を評価した。結果を表5に示す。なお、定着試験に用いた紙は、シャープ(株)製のCopyBond SF-70NA(75g/m2)である。
A:最低定着温度が150℃未満である。
B:最低定着温度が150℃以上、170℃未満である。
C:最低定着温度が170℃以上である。
トナー4gを温度55℃、相対湿度60%の環境下で72時間放置した。放置後、トナー凝集の発生程度を目視にて観察し、以下の評価基準より保存性を評価した。結果を表5に示す。
A:72時間後でも凝集は全く認められない。
B:48時間後で凝集は認められないが72時間後では凝集が認められる。
C:48時間で凝集が認められる。
温度32℃、相対湿度85%の条件下にて、トナー0.6gとシリコーンフェライトキャリア(関東電化工業社製、平均粒子径:90μm)(ただし、実施例19の評価のみ、キャリアをフェライトキャリア(P-01:日本画像学会標準品、平均粒子径:70μm)に変更)19.4gとを50ml容のポリビンに入れ、ボールミルを用いて250r/minで混合し、以下の方法により、トナーの帯電量をQ/Mメーター(EPPING社製)を用いて測定した。
A:0.8以上
B:0.6以上、0.8未満
C:0.6未満
Claims (4)
- 式(I)で表される芳香族化合物が、クマル酸及びカフェー酸の少なくともいずれかを含む、請求項1記載の電子写真用トナー。
- 式(I)で表される芳香族化合物が、クマル酸及びカフェー酸から選ばれた少なくともいずれかとクマリルアルコール及びカフェイルアルコールから選ばれた少なくともいずれかとを含む、請求項1記載の電子写真用トナー。
- アルコール成分が脂肪族ジオールを含む、請求項1〜3いずれか記載の電子写真用トナー。
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