JP7129038B2 - トナー用結着樹脂組成物 - Google Patents

トナー用結着樹脂組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP7129038B2
JP7129038B2 JP2018142332A JP2018142332A JP7129038B2 JP 7129038 B2 JP7129038 B2 JP 7129038B2 JP 2018142332 A JP2018142332 A JP 2018142332A JP 2018142332 A JP2018142332 A JP 2018142332A JP 7129038 B2 JP7129038 B2 JP 7129038B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
less
resin
mass
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018142332A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020020866A (ja
Inventor
昌吾 野本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to JP2018142332A priority Critical patent/JP7129038B2/ja
Publication of JP2020020866A publication Critical patent/JP2020020866A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7129038B2 publication Critical patent/JP7129038B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられる、トナー用結着樹脂組成物、当該結着樹脂組成物を含有する静電荷像現像用トナー、当該結着樹脂組成物の製造方法、及び当該トナーの製造方法等に関する。
電子写真の分野において、環境負荷低減のため、トナーを熱で溶解して紙に定着する付着量を低減する、つまりトナーの低付着量化が求められている。低付着量化の課題としては、高い画像濃度が得られにくいことである。また、顔料分散が不十分であると高い着色力が得られない上に、顔料量を増量しても、更に凝集が起きやすくなり、その着色力には限界がある。そこで、トナーの着色力向上のため、顔料分散剤を用いることが知られている。
例えば、特許文献1には、中心金属が五配位構造又は六配位構造をとることのできる、金属フタロシアニン又は金属フタロシアニン誘導体と、前記金属フタロシアニン又は金属フタロシアニン誘導体の中心金属に配位可能なn-電子供与性化合物と、を少なくとも含有することを特徴とする顔料分散剤が記載されている。当該顔料分散剤によれば、顔料を分散媒中で容易に微分散させることができると記載されている。
その他、特許文献2には、広範囲の樹脂との相溶性に優れ、かつ優れた顔料分散能を有する微粒子粉末分散性化合物を提供するとして、特定構造のポリアリルアミン誘導体が記載されている。また、特許文献3には、顔料分散剤として、ポリアリルアミン誘導体が記載されている。
特開2003-277643号公報 特開平9-169821号公報 特開2017-203143号公報
特許文献1に記載の分散剤は、トナー粒子中においてフタロシアニン系顔料を微分散できるとされているが、当該分散剤はフタロシアニン系以外の顔料(例えばキナクリドン系やナフトール系顔料)に対しては、顔料分散性が不十分であった。また、特許文献2、3においてもカーボンブラックやフタロシアニン系顔料をバインダー樹脂中で微分散できるとされている。しかし、分散剤の添加で得られたトナーが可塑化されるため、高温高湿下での保存性が悪化するという課題が生じる。
本発明は、トナーの優れた保存性、及び優れた顔料分散性を示す、トナー用結着樹脂組成物、当該結着樹脂組成物を含有する静電荷像現像用トナー、当該結着樹脂組成物の製造方法、及び当該トナーの製造方法等に関する。
本発明者らは、酸基を有する非晶性ポリエステル系樹脂(A)とポリアルキレンイミンとを縮合させて得られる樹脂組成物(A-P)を含有するトナー用結着樹脂組成物が、前述の保存性、及び顔料分散性の課題を解決し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、次の〔1〕~〔4〕の実施形態に関する。
〔1〕酸基を有する非晶性ポリエステル系樹脂(A)とポリアルキレンイミンとを縮合させて得られる樹脂組成物(A-P)を含有する、トナー用結着樹脂組成物。
〔2〕前記〔1〕に記載の結着樹脂組成物と着色剤とを含有する、静電荷像現像用トナー。
〔3〕工程1:酸基を有する非晶性ポリエステル系樹脂(A)とポリアルキレンイミンとを縮合させて樹脂組成物(A-P)を得る工程を含む、トナー用結着樹脂組成物の製造方法。
〔4〕工程A:〔3〕に記載の樹脂組成物の製造方法により得られた前記樹脂組成物(A-P)、及び着色剤を含むトナー原料を溶融混練する工程、を含む、静電荷像現像用トナーの製造方法。
本発明によれば、トナーの優れた保存性、及び優れた顔料分散性を示す、トナー用結着樹脂組成物、当該結着樹脂組成物を含有する静電荷像現像用トナー、当該結着樹脂組成物の製造方法、及び当該トナーの製造方法等を提供することができる。
[トナー用結着樹脂組成物]
本発明トナー用結着樹脂組成物(以下、単に「結着樹脂組成物」ともいう。)は、酸基を有する非晶性ポリエステル系樹脂(A)(以下、単に「樹脂(A)」ともいう。)とポリアルキレンイミンとを縮合させて得られる樹脂組成物(A-P)(以下、単に「樹脂組成物(A-P)」ともいう。)を含有する。
当該結着樹脂組成物によれば、優れた保存性を示すトナーが得られ、更には、優れた顔料分散性が示される。
本発明の効果が得られる理由は定かではないが、次のように考えられる。
樹脂組成物(A-P)は、その構造中にポリアルキレンイミンに由来する部分を含んでおり、着色剤の分散剤として働くことで、着色剤が結着樹脂組成物中で微分散化されたと考えられる。また、樹脂組成物(A-P)によって、着色剤が分散されるため、分散剤の添加による可塑化が進行せず、高い保存性が得られ、前述の高い分散性と両立できる。
樹脂の結晶性は、軟化点と示差走査熱量計(DSC)による吸熱の最大ピーク温度との比、すなわち、「軟化点/吸熱の最大ピーク温度」で定義される結晶性指数によって表される。一般に、この結晶性指数が1.4を超えると樹脂は非晶性であり、0.6未満では結晶性が低く非晶性部分が多い。本発明において、「結晶性樹脂」とは、結晶性指数が0.6以上、好ましくは0.7以上、更に好ましくは0.9以上であり、そして、1.4以下、好ましくは1.2以下である樹脂をいい、「非晶性樹脂」とは、結晶性指数が1.4を超えるか、0.6未満の樹脂をいう。
上記の「吸熱の最大ピーク温度」とは、実施例に記載する測定方法の条件下で観測される吸熱ピークのうち、ピーク面積が最大のピークの温度のことを指す。
樹脂の結晶性は、原料モノマーの種類とその比率、及び製造条件(例えば、反応温度、反応時間、冷却速度)等により調整することができる。
「ポリエステル系樹脂」とは、実質的にその特性を損なわない程度に変性されたポリエステル樹脂を含んでいてもよい。変性されたポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂がウレタン結合で変性されたウレタン変性ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂がエポキシ結合で変性されたエポキシ変性ポリエステル樹脂、及びポリエステル成分と付加重合系樹脂成分を有する複合樹脂が挙げられる。
「ビスフェノールA」は、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンを意味する。
「カルボン酸化合物」としては、例えば、カルボン酸、それらの無水物及び炭素数1以上3以下のアルキルエステルが挙げられる。
<樹脂組成物(A-P)>
本発明で用いる樹脂組成物(A-P)は、酸基を有する非晶性ポリエステル系樹脂(A)とポリアルキレンイミンとを縮合させて得られる。前述のとおり、樹脂組成物(A-P)中には、例えば、樹脂(A)とポリアルキレンイミンとの反応物及びポリアルキレンイミン由来の副生成物、並びに未反応の樹脂(A)及び未反応の残存ポリアルキレンイミン等が含まれる。そして、前記樹脂(A)とポリアルキレンイミン及びポリアルキレンイミン由来の副生成物との反応物が、樹脂組成物(A-P)中で着色剤の分散剤として働くものと考えられる。
<非晶性ポリエステル系樹脂(A)>
非晶性ポリエステル系樹脂(A)は、酸基を有する。
酸基としては、例えば、カルボキシ基、スルホ基が挙げられる。これらの中でも、カルボキシ基が好ましい。
非晶性ポリエステル系樹脂(A)としては、例えば、非晶性ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂セグメント及びビニル系樹脂セグメントを有する非晶性複合樹脂が挙げられる。これらの中でも、好ましくは非晶性ポリエステル樹脂である。
非晶性ポリエステル樹脂は、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物である。以下非晶性ポリエステル樹脂に含まれるアルコール成分とカルボン酸成分について説明する。
〔アルコール成分〕
アルコール成分は、好ましくは、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物(以下、「BPA-AO」ともいう。)及び炭素数2以上6以下の脂肪族ジオールからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有し、より好ましくはBPA-AOを含有する。BPA-AOとしては、好ましくは、式(I):
Figure 0007129038000001

〔式(I)中、OR11及びR12Oは、それぞれ独立に、炭素数1以上4以下のアルキレンオキシ基(好ましくはエチレンオキシ基又はプロピレンオキシ基)であり、x及びyは、アルキレンオキサイドの平均付加モル数であって、それぞれ独立に正の数であり、x及びyの和の平均値は、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは4以下である。〕で表されるBPA-AOが挙げられる。
BPA-AOは、好ましくはビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物(以下、「BPA-PO」ともいう。)、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物(以下、「BPA-EO」ともいう。)、より好ましくはBPA-POである。これらのBPA-AOは、1種又は2種以上を用いてもよい。
BPA-AOの量は、アルコール成分中、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上、更に好ましくは98モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
アルコール成分は、BPA-AOとは異なる他のアルコール成分を含有していてもよい。他のアルコール成分としては、例えば、直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールが挙げられる。
直鎖又は分岐の脂肪族ジオールの炭素数は、好ましくは2以上であり、そして、好ましくは18以下、より好ましくは14以下、更に好ましくは10以下、更に好ましくは6以下である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-ブテンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3,3-ジメチル-1,2-ブタンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオールが挙げられる。
脂環式ジオールとしては、例えば、水素添加ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールAの炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイド(平均付加モル数2以上12以下)付加物が挙げられる。
3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ソルビタンが挙げられる。
なお、得られるポリエステルの分子量や軟化点を調整する観点から、アルコール成分は、1価のアルコールを含んでいてもよい。
これらアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
〔カルボン酸成分〕
カルボン酸成分としては、例えば、ジカルボン酸化合物、3価以上の多価カルボン酸化合物が挙げられる。
ジカルボン酸化合物としては、例えば、芳香族ジカルボン酸化合物、脂肪族ジカルボン酸化合物、及び脂環式ジカルボン酸化合物が挙げられる。
ジカルボン酸化合物の炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、そして、好ましくは30以下、より好ましくは20以下である。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、ペンタン二酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、アゼライン酸、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸が挙げられる。脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは8以上、より好ましくは9以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは14以下である。脂肪族炭化水素基は、直鎖及び分岐鎖のいずれであってもよく、飽和脂肪族炭化水素基及び不飽和脂肪族炭化水素基のいずれであってもよい。炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸としては、例えば、オクテニルコハク酸、ノネニルコハク酸、デセニルコハク酸、ウンデセニルコハク酸、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、トリデセニルコハク酸、テトラデセニルコハク酸、テトラプロペニルコハク酸が挙げられる。
これらのジカルボン酸化合物の中でも、芳香族ジカルボン酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸化合物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、更に好ましくは65モル%以上、更に好ましくは70モル%以上であり、そして、100モル%以下である。
3価以上の多価カルボン酸化合物としては、例えば、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7-ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸が挙げられる。これらの中でも、トリメリット酸又はその無水物を含むことが好ましい。
3価以上の多価カルボン酸の含有量は、カルボン酸成分中、好ましくは10モル%以下、より好ましくは5モル%以下、更に好ましくは1モル%以下であり、そして、0モル%である。
なお、樹脂の分子量や軟化点を調整する観点から、カルボン酸成分には、1価のカルボン酸が、適宜含有されていてもよい。
これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
アルコール成分のヒドロキシ基(OH基)に対するカルボン酸成分のカルボキシ基(COOH基)の当量比〔COOH基/OH基〕は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下、更に好ましくは1.0以下である。
〔樹脂(A)の物性〕
樹脂(A)の軟化点は、トナーの保存性をより向上させる観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上であり、そして、トナーの低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは130℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは110℃以下である。
樹脂(A)のガラス転移温度は、トナーの保存性をより向上させる観点から、好ましくは40℃以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは55℃以上であり、そして、トナーの低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは90℃以下、より好ましくは80℃以下、更に好ましくは70℃以下である。
樹脂(A)の酸価は、保存性、及び顔料分散性に優れる樹脂組成物(A-P)を得やすくする観点、並びに着色剤との相互作用の観点から、好ましくは2mgKOH/g以上、より好ましくは5mgKOH/g以上、更に好ましくは10mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは25mgKOH/g以下である。
樹脂(A)の水酸基価は、好ましくは2mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは30mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは60mgKOH/g以下、より好ましくは50mgKOH/g以下、更に好ましくは45mgKOH/g以下である。
樹脂(A)の数平均分子量は、好ましくは1,000以上、より好ましくは1,500以上、更に好ましくは1,800以上であり、そして、好ましくは50,000以下、より好ましくは10,000以下、更に好ましくは8,000以下である。
樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは2,000以上、より好ましくは3,000以上、更に好ましくは4,000以上であり、そして、好ましくは100,000以下、より好ましくは50,000以下、更に好ましくは10,000以下である。
樹脂(A)の軟化点、ガラス転移温度、酸価、水酸基価、数平均分子量、及び重量平均分子量は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができる。それらの値は、後述の実施例に記載の方法により求められる。なお、樹脂(A)を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた物性の値がそれぞれ前記範囲内であることが好ましい。
〔樹脂(A)の製造方法〕
樹脂(A)は、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分による重縮合反応を行う工程Aを含む方法により製造してもよい。
工程Aにおいて、必要に応じて、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、酸化ジブチル錫、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート等のエステル化触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.01質量部以上5質量部以下;没食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸と同じ。)等のエステル化助触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下用いて重縮合してもよい。
また、重縮合反応にフマル酸等の不飽和結合を有するモノマーを使用する際には、必要に応じてアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上0.5質量部以下のラジカル重合禁止剤を用いてもよい。ラジカル重合禁止剤としては、例えば、4-tert-ブチルカテコールが挙げられる。
重縮合反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは260℃以下、より好ましくは240℃以下である。なお、重縮合は、不活性ガス雰囲気中にて行ってもよい。
<ポリアルキレンイミン>
ポリアルキレンイミンは、好ましくはアルキレン基の炭素数が1以上5以下のポリアルキレンイミンである。ポリアルキレンイミンは、樹脂(A)の酸基と縮合反応して、樹脂(A)の分子骨格中に取り込まれうる化合物である。
アルキレン基の炭素数が1以上5以下のポリアルキレンイミンは、好ましくはアルキレン基の炭素数が2以上4以下のポリアルキレンイミン、より好ましくはポリエチレンイミン又はポリプロピレンイミン、更に好ましくはポリエチレンイミンである。これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。
ポリアルキレンイミンの量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。
ポリアルキレンイミンの数平均分子量は、好ましくは150以上、より好ましくは500以上、更に好ましくは800以上、更に好ましくは1,000以上であり、そして、好ましくは10,000以下、より好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下である。
該分子量の値は、実施例に記載の方法により求められる。
樹脂組成物(A-P)は、前述のとおり、酸基を有する非晶性ポリエステル系樹脂(A)とポリアルキレンイミンとを縮合させて得られる。
樹脂組成物(A-P)の製造方法は、後述するトナー用結着樹脂組成物の製造方法と同様のため省略する。
結着樹脂組成物中、樹脂組成物(A-P)の含有量は、樹脂成分の合計量に対して、好ましくは20質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、100質量%以下、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
トナー粒子中の樹脂組成物(A-P)の含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
<非晶性ポリエステル系樹脂(A2)>
結着樹脂組成物は、樹脂組成物(A-P)に加えて、好ましくは前述の樹脂(A)の軟化点と5℃以上異なる軟化点を有する非晶性ポリエステル系樹脂(A2)(以下、単に「樹脂(A2)」ともいう)を更に含有する。
非晶性ポリエステル系樹脂(A2)は、好ましくは、樹脂(A)の軟化点より、5℃以上高い軟化点を有する非晶性ポリエステル系樹脂(AH)である。
樹脂(A2)は、好ましくは非晶性ポリエステル樹脂である。
非晶性ポリエステル樹脂は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物である。
アルコール成分及びカルボン酸成分の例は、前述の樹脂(A)のアルコール成分及びカルボン酸成分と同様である。
アルコール成分としては、BPA-AOが好ましい。
BPA-AOは、好ましくはBPA-PO及びBPA-EOである。
BPA-POとBPA-EOとのモル比〔BPA-PO/BPA-EO〕は、好ましくは10/90以上、より好ましくは20/80以上、更に好ましくは30/70以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは80/20以下、更に好ましくは70/30以下である。
カルボン酸成分としては、芳香族ジカルボン酸化合物、脂肪族ジカルボン酸化合物、3価以上の多価カルボン酸化合物が好ましい。
芳香族ジカルボン酸化合物としては、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸化合物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは40モル%以上、より好ましくは50モル%以上、更に好ましくは60モル%以上であり、そして、好ましくは98モル%以下、より好ましくは95モル%以下、更に好ましくは90モル%以下、更に好ましくは80モル%以下である。
脂肪族ジカルボン酸化合物としては、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸又はその無水物が好ましく、炭素数12の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸又はその無水物がより好ましく、ドデセニルコハク又はその無水物が更に好ましい。
脂肪族ジカルボン酸化合物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1モル%以上、より好ましくは2モル%以上、更に好ましくは3モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは10モル%以下である。
3価以上の多価カルボン酸化合物としては、トリメリット酸又はその無水物が好ましい。
3価以上の多価カルボン酸化合物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1モル%以上、より好ましくは10モル%以上、更に好ましくは20モル%以上であり、そして、好ましくは40モル%以下、より好ましくは35モル%以下、更に好ましくは30モル%以下である。
〔樹脂(A2)の物性〕
樹脂(A2)の軟化点は、トナーの保存性をより向上させる観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上、更に好ましくは110℃以上、更に好ましくは115℃以上、更に好ましくは120℃以上であり、そして、トナーの低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは170℃以下、より好ましくは160℃以下、更に好ましくは150℃以下、更に好ましくは140℃以下、更に好ましくは130℃以下である。
樹脂(A2)のガラス転移温度は、トナーの保存性をより向上させる観点から、好ましくは40℃以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは55℃以上、更に好ましくは63℃以上であり、そして、トナーの低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは90℃以下、より好ましくは80℃以下、更に好ましくは70℃以下である。
樹脂(A2)の酸価は、好ましくは2mgKOH/g以上、より好ましくは5mgKOH/g以上、更に好ましくは10mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは25mgKOH/g以下である。
樹脂(A2)の水酸基価は、好ましくは2mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは30mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは60mgKOH/g以下、より好ましくは50mgKOH/g以下、更に好ましくは45mgKOH/g以下である。
樹脂(A2)の軟化点、ガラス転移温度、酸価、水酸基価は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができる。それらの値は、後述の実施例に記載の方法により求められる。なお、樹脂(A2)を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた物性の値がそれぞれ前記範囲内であることが好ましい。
結着樹脂組成物中、樹脂(A2)の含有量は、樹脂成分の合計量に対して、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。
トナー粒子中、樹脂(A2)の含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。
<結晶性ポリエステル系樹脂(C)>
結着樹脂組成物は、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは、結晶性ポリエステル系樹脂(C)(以下、単に「樹脂(C)」ともいう)を含有する。
結晶性ポリエステル系樹脂(C)は、好ましくは酸基を有する結晶性ポリエステル系樹脂である。
結晶性ポリエステル系樹脂(C)としては、後述する結晶性ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂セグメント及びビニル系樹脂セグメントを有する結晶性複合樹脂が好ましい。これらの中でも、結晶性ポリエステルが好ましい。
結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物である。
以下、結晶性ポリエステル樹脂のアルコール成分とカルボン酸成分とについて説明する。
アルコール成分は、好ましくは、α,ω-脂肪族ジオールを含む。
α,ω-脂肪族ジオールの炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは6以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは14以下、更に好ましくは12以下である。
α,ω-脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオールが挙げられる。これらの中でも、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオールが好ましく、1,6-ヘキサンジオールがより好ましい。
α,ω-脂肪族ジオールの量は、アルコール成分中、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
アルコール成分は、α,ω-脂肪族ジオールとは異なる他のアルコール成分を含有していてもよい。他のアルコール成分としては、例えば、α,ω-脂肪族ジオール以外の脂肪族ジオール、芳香族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールが挙げられる。
カルボン酸成分は、好ましくは脂肪族ジカルボン酸である。脂肪族ジカルボン酸としては、直鎖脂肪族ジカルボン酸が好ましい。
脂肪族ジカルボン酸の炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは4以上であり、そして、好ましくは14以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは8以下である。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸が挙げられる。これらの中でも、フマル酸が好ましい。
脂肪族ジカルボン酸の含有量は、カルボン酸成分中、好ましくは85モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、そして好ましくは100モル%である。
カルボン酸成分は、脂肪族ジカルボン酸の他、芳香族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸を含有していてもよい。
芳香族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸の例は、先に例示したものと同様である。
なお、結晶性ポリエステル樹脂の分子量や軟化点を調整する観点から、カルボン酸成分には、1価のカルボン酸が、適宜含有されていてもよい。これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。
アルコール成分のヒドロキシ基(OH基)に対するカルボン酸成分のカルボキシ基(COOH基)の当量比〔COOH基/OH基〕は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。
〔樹脂(C)の物性〕
樹脂(C)の軟化点は、トナーの保存性をより向上させる観点から、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上、更に好ましくは75℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは150℃以下、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは120℃以下である。
樹脂(C)の融点は、トナーの保存性をより向上させる観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、更に好ましくは65℃以上であり、そして、トナーの低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは130℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは115℃以下である。
樹脂(C)の酸価は、好ましくは2mgKOH/g以上、より好ましくは5mgKOH/g以上、更に好ましくは10mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下である。
樹脂(C)の水酸基価は、好ましくは2mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは30mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは60mgKOH/g以下、より好ましくは50mgKOH/g以下、更に好ましくは45mgKOH/g以下である。
樹脂(C)の数平均分子量は、好ましくは1,000以上、より好ましくは1,500以上、更に好ましくは1,800以上であり、そして、好ましくは50,000以下、より好ましくは10,000以下、更に好ましくは8,000以下である。
樹脂(C)の重量平均分子量は、好ましくは2,000以上、より好ましくは3,000以上、更に好ましくは4,000以上であり、そして、好ましくは100,000以下、より好ましくは50,000以下、更に好ましくは10,000以下である。
樹脂(C)の軟化点、融点、酸価、水酸基価、数平均分子量、及び重量平均分子量は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができる。それらの値は、後述の実施例に記載の方法により求められる。なお、樹脂(C)を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた軟化点、融点、及び酸価の値がそれぞれ前記範囲内であることが好ましい。
樹脂(C)は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合させることで得られる。重縮合の条件は、上述の樹脂(A)で例示した条件と同様である。
樹脂組成物(A-P)と樹脂(A2)との比〔(A-P)/(A2)〕は、好ましくは20/80以上、より好ましくは40/60以上、更に好ましくは50/50以上であり、そして、好ましくは80/20以下、より好ましくは75/25以下、更に好ましくは70/30以下である。
樹脂(C)と、樹脂組成物(A-P)及び樹脂(A2)の合計量との比[(C)/〔(A-P)+(A2)〕]は、好ましくは1/99以上、より好ましくは2/98以上、更に好ましくは3/97以上であり、そして、好ましくは30/70以下、より好ましくは20/80以下、更に好ましくは10/90以下である。
樹脂組成物(A-P)、樹脂(A2)、樹脂(C)との合計含有量は、結着樹脂組成物中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、そして、100質量%以下である。
[トナー用結着樹脂組成物の製造方法]
本発明のトナー用結着樹脂組成物の製造方法は、トナーの優れた保存性、及び、優れた顔料分散性を得る観点から、
工程1:酸基を有する非晶性ポリエステル系樹脂(A)とアルキレン基のポリアルキレンイミンとを縮合させて樹脂組成物(A-P)を得る工程、
を含む。
結着樹脂組成物の製造方法は、例えば、
工程2:前記樹脂組成物(A-P)と非晶性ポリエステル系樹脂(A2)とを混合する工程、
を含んでいてもよい。
工程2において、結晶性ポリエステル樹脂(C)を更に混合してもよい。
なお、製造方法に用いる樹脂(A)、ポリアルキレンイミン、樹脂組成物(A-P)、樹脂(A2)、及び樹脂(C)の例示及びそれらの好適な態様は、結着樹脂組成物について前述したものと同様であるため、説明は省略する。
工程1における縮合時の温度は、好ましくは50℃以上、より好ましくは100℃以上、更に好ましくは130℃以上であり、そして、好ましくは235℃以下、より好ましくは200℃以下、更に好ましくは170℃以下である。
工程1でのポリアルキレンイミンの配合量は、保存性、及び顔料分散性を向上させる観点から、樹脂(A)の100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。
工程2は、工程1で得られた樹脂組成物(A-P)と樹脂(A2)とを混合する工程である。
工程2では、樹脂組成物(A-P)と樹脂(A)の質量比が前述の結着樹脂組成物で説明した範囲になるように混合することが好ましい。
工程2では、樹脂(C)を更に混合してもよい。樹脂組成物(A-P)及び樹脂(A)の合計量と、樹脂(C)との質量比がが前述の結着樹脂組成物で説明した範囲になるように混合することが好ましい。
樹脂組成物(A-P)と樹脂(A2)と、必要に応じて樹脂(C)を混合する方法は、特に制限はなく、例えば、ヘンシェルミキサー等を用いて均一に混合することができる。
また、後述する静電荷像現像用トナーの欄で説明する各種添加剤を添加する前にあらかじめ混合していてもよく、各種添加剤と同時に混合してもよい。
各種添加剤と同時に混合する場合、後述する静電荷像現像用トナーの製造方法で説明する混合方法と同様の方法を用いることができる。
[静電荷像現像用トナー]
トナーは、前述した結着樹脂組成物を含有する。
結着樹脂組成物は、好ましくは静電荷像現像用トナーの結着樹脂として用いられる。
結着樹脂組成物の含有量は、トナーの結着樹脂成分中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、そして、100質量%以下である。
トナーは、例えば、トナー粒子と外添剤とを含有する。
トナー粒子は、好ましくは、結着樹脂組成物を含む。
そして、トナー粒子は、例えば、着色剤、着色剤誘導体、離型剤、荷電制御剤、その他添加剤を含んでいてもよい。トナー粒子は、これらの中でも、好ましくは着色剤を含む。
<着色剤>
着色剤は、顔料又は染料のいずれであってもよい。
顔料としては、例えば、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、縮合多環顔料、レーキ顔料が挙げられる。
アゾ顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド3等の不溶性アゾ顔料、C.I.ピグメントレッド48:1等の溶性アゾ顔料、C.I.ピグメントレッド144等の縮合アゾ顔料が挙げられる。
フタロシアニン顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー15:3等の銅フタロシアニン顔料、C.I.ピグメントグリーン58等のポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料が挙げられる。
縮合多環顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド177等のアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントレッド123等のペリレン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ43等のペリノン系顔料、C.I.ピグメントレッド122等のキナクリドン系顔料、C.I.ピグメントレッド269等のナフトール系顔料、C.I.ピグメントバイオレット23等のジオキサジン系顔料、C.I.ピグメントイエロー139等のイソインドリノン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ66等のイソインドリン系顔料、C.I.ピグメントイエロー138等のキノフタロン系顔料、C.I.ピグメントイエロー150等のニッケルアゾ錯体系顔料、C.I.ピグメントレッド88等のインジゴ系顔料、C.I.ピグメントグリーン8等の金属錯体顔料、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントオレンジ71等のジケトピロロピロール系顔料が挙げられる。
レーキ顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド57:1が挙げられる。
これらの中では、フタロシアニン顔料、キナクリドン系顔料、ナフトール系顔料、レーキ顔料が好ましく、フタロシアニン顔料、キナクリドン系顔料がより好ましい。
染料としては、例えば、アジン系染料、アントラキノン系染料、ペリノン系染料、ローダミン染料が挙げられる。染料として、より具体的に、例えば、C.I.ソルベントブラック5、C.I.ソルベントブラック7、スピリットブラックSB、トルイジンブルー、C.I.ソルベントブルー11、C.I.ソルベントブルー12、C.I.ソルベントブルー35、C.I.ソルベントブルー59、C.I.ソルベントブルー74、1-アミノアントラキノン、2-アミノアントラキノン、ヒドロキシエチルアミノアントラキノン、C.I.ソルベントバイオレット47、ソルベントオレンジ60、ソルベントオレンジ78、ソルベントオレンジ90、ソルベントバイオレット29、ソルベントレッド135、ソルベントレッド162、ソルベントレッド179、ローダミン-Bベースが挙げられる
着色剤の色相は特に限定されず、イエロー、マゼンタ、シアン、ブルー、レッド、オレンジ、グリーン等の有彩色顔料をいずれも用いることができる。これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。
着色剤の含有量は、トナーの画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂全量100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上、更に好ましくは8質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは30質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。
<着色剤誘導体>
着色剤誘導体は、例えば、酸性基又は塩基性基が導入された着色剤又はその塩が挙げられる。
着色剤誘導体は、スルホ基が導入された着色剤又はその塩が好ましい。
着色剤として、C.I.ピグメントブルー15:3を用いた場合の組合せとしては、スルホ基が導入された銅フタロシアニン化合物又はその塩が好ましい。
塩としては、例えば、ハロゲン化物塩、アミン塩、4級アンモニウム塩が挙げられる。
着色剤誘導体としては、銅フタロシアニンのスルホン化物又はその塩が好ましい。
着色剤誘導体の含有量は、トナーの画像濃度を向上させる観点から、着色剤100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上であり、そして、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。
<離型剤>
トナーは、離型剤を含有してもよい。
離型剤としては、例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンポリエチレン共重合体ワックス;マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、サゾールワックス等の炭化水素系ワックス又はそれらの酸化物;カルナウバワックス、モンタンワックス又はそれらの脱酸ワックス、脂肪酸エステルワックス等のエステル系ワックス;脂肪酸アミド類、脂肪酸類、高級アルコール類、脂肪酸金属塩が挙げられる。これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。
離型剤の融点は、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上、更に好ましくは75℃以上であり、そして、好ましくは150℃以下、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは100℃以下である。
離型剤の含有量は、結着樹脂全量100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは0.8質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。
<荷電制御剤>
トナーは、荷電制御剤を含有してもよい。荷電制御剤は、正帯電性荷電制御剤及び負帯電性荷電制御剤のいずれを含有していてもよい。
正帯電性荷電制御剤としては、ニグロシン染料、例えば「ニグロシンベースEX」、「オイルブラックBS」、「オイルブラックSO」、「ボントロン(登録商標)N-01」、「ボントロン(登録商標)N-04」、「ボントロン(登録商標)N-07」、「ボントロン(登録商標)N-09」、「ボントロン(登録商標)N-11」(以上、オリヱント化学工業株式会社製)等;3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩化合物、例えば「ボントロン(登録商標)P-51」(オリヱント化学工業株式会社製)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、「COPY CHARGE PX VP435」(クラリアント社製)等;ポリアミン樹脂、例えば「AFP-B」(オリヱント化学工業株式会社製)等;イミダゾール誘導体、例えば「PLZ-2001」、「PLZ-8001」(以上、四国化成工業株式会社製)等;スチレン-アクリル系樹脂、例えば「FCA-701PT」(藤倉化成株式会社製)等が挙げられる。
負帯電性荷電制御剤としては、含金属アゾ染料、例えば「バリファスト(登録商標)ブラック3804」、「ボントロン(登録商標)S-31」、「ボントロン(登録商標)S-32」、「ボントロン(登録商標)S-34」、「ボントロン(登録商標)S-36」(以上、オリヱント化学工業株式会社製)、「アイゼンスピロンブラックTRH」、「T-77」(保土谷化学工業株式会社製)等;ベンジル酸化合物の金属化合物、例えば、「LR-147」、「LR-297」(以上、日本カーリット株式会社製)等;サリチル酸化合物の金属化合物、例えば、「ボントロン(登録商標)E-81」、「ボントロン(登録商標)E-84」、「ボントロン(登録商標)E-88」、「ボントロンE-304」(以上、オリヱント化学工業株式会社製)、「TN-105」(保土谷化学工業株式会社製)等;銅フタロシアニン染料;4級アンモニウム塩、例えば「COPY CHARGE PX VP434」(クラリアント社製)、ニトロイミダゾール誘導体等;有機金属化合物等が挙げられる。これらの荷電制御剤は単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
荷電制御剤の含有量は、結着樹脂全量100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。
<その他添加剤>
トナー粒子は、その他添加剤として、更に、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤を適宜含有してもよい。
トナー粒子の含有量は、トナー中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下、好ましくは99質量%以下である。
トナー粒子の体積中位粒径(D50)は、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下、更に好ましくは10μm以下である。なお、本明細書において、体積中位粒径(D50)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50%になる粒径を意味する。
<外添剤>
トナーには、流動性を向上させるために、更に外添剤を含有させてもよい。外添剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化スズ、酸化亜鉛等の無機材料の微粒子や、メラミン系樹脂微粒子、ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子等の樹脂粒子等の有機微粒子が挙げられる。これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。これらの外添剤の中では、シリカが好ましく、疎水化処理剤で処理された疎水性シリカであることがより好ましい。
疎水化処理剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、ジメチルジクロロシラン(DMDS)、シリコーンオイル、オクチルトリエトキシシラン(OTES)、メチルトリエトキシシランが挙げられる。これらの中でもヘキサメチルジシラザンが好ましい。
外添剤を用いて、トナー粒子の表面処理を行う場合、該外添剤の含有量は、トナーの帯電性や流動性の観点から、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.08質量部以上、更に好ましくは0.1質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。
[トナーの製造方法]
トナーは、溶融混練法、乳化転相法、重合法、乳化凝集法等の公知のいずれの方法により得られたトナーであってもよいが、生産性や着色剤の分散性の観点から、溶融混練法による粉砕トナーが好ましい。
粉砕トナーである場合、トナーの製造方法は、例えば
工程A:樹脂組成物(A-P)、及び着色剤を含むトナー原料を溶融混練する工程、及び
工程B:工程Aで得られた溶融混合物を粉砕、分級しトナー粒子を得る工程
を含む。
工程Aでは、トナー原料中に、荷電制御剤及び着色剤等のその他添加剤を含んでいてもよい。これらのトナー原料は、あらかじめヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機で混合した後、混練機に供給することが好ましい。
溶融混練の温度は、好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは95℃以上であり、そして、好ましくは160℃以下、より好ましくは130℃以下である。
工程Aの溶融混練には、密閉式ニーダー、一軸押出機、又は二軸押出機、オープンロール型混練機等の公知の混練機を用いて行うことができる。結晶を溶融混合する観点から、高温条件に設定することのできる二軸押出機が好ましい。
工程Aで得られた溶融混合物を、粉砕が可能な程度に冷却した後、続く工程Bに供する。
工程Bの粉砕は、多段階に分けて行ってもよい。例えば、溶融混合物を硬化させて得られた樹脂混練物を、1mm以上5mm以下に粗粉砕した後、更に所望の粒径に微粉砕してもよい。
粗粉砕に好適に用いられる粉砕機としては、例えば、ハンマーミル、アトマイザー、ロートプレックスが挙げられる。微粉砕に好適に用いられる粉砕機としては、例えば、流動層式ジェットミル、衝突板式ジェットミル、回転型機械式ミルが挙げられる。粉砕効率の観点から、流動層式ジェットミル、及び衝突板式ジェットミルを用いることが好ましく、衝突板式ジェットミルを用いることがより好ましい。
分級に用いられる分級機としては、例えば、ロータ式分級機、気流式分級機、慣性式分級機、篩式分級機が挙げられる。分級工程の際、粉砕が不十分で除去された粉砕物は再度粉砕工程に供してもよく、必要に応じて粉砕工程と分級工程を繰り返してもよい。
トナー粒子の体積中位粒径(D50)は、高画質の画像を得る観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下、更に好ましくは10μm以下である。
トナーは、前述のとおり、流動化剤等を外添剤としてトナー粒子表面に添加処理されていることが好ましい。
トナーは、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられる。トナーは、一成分系現像剤として、又はキャリアと混合して二成分系現像剤として使用することができる。
原料等の各性状等については、次の方法により、測定、評価した。
[測定]
〔樹脂の酸価及び水酸基価〕
樹脂の酸価及び水酸基価は、JIS K0070:1992の方法に基づき測定する。但し、測定溶媒のみJIS K0070:1992規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、非晶ポリエステル系樹脂の場合は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、結晶性ポリエステル樹脂の場合はクロロホルムの溶媒に変更する。
〔樹脂の数平均分子量及び重量平均分子量〕
以下の方法により得られる、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により分子量分布を測定し、数平均分子量及び重量平均分子量を求める。
(1)試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mLになるように、試料を、テトラヒドロフラン(非晶性ポリエステル系樹脂の場合)又はクロロホルム(結晶性ポリエステル樹脂の場合)に、25℃で溶解させる。次いで、この溶液をポアサイズ0.2μmのフッ素樹脂フィルター「DISMIC-25JP」(ADVANTEC製)を用いて濾過して不溶解分を除き、試料溶液とする。
(2)分子量測定
下記の測定装置と分析カラムを用い、溶離液としてテトラヒドロフラン(非晶性ポリエステル系樹脂)又はクロロホルム(結晶性ポリエステル樹脂)を、毎分1mLの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させる。そこに試料溶液100μLを注入して測定を行う。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出する。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレン「A-500」(5.0×10)、「A-1000」(1.01×10)、「A-2500」(2.63×10)、「A-5000」(5.97×10)、「F-1」(1.02×10)、「F-2」(1.81×10)、「F-4」(3.97×10)、「F-10」(9.64×10)、「F-20」(1.90×10)、「F-40」(4.27×10)、「F-80」(7.06×10)、「F-128」(1.09×10)(以上、東ソー株式会社製)を標準試料として作成したものを用いる。
測定装置:「HLC-8220CPC」(東ソー株式会社製)
分析カラム:「GMHXL」+「G3000HXL」(東ソー株式会社製)
〔樹脂の軟化点〕
フローテスター「CFT-500D」(株式会社島津製作所製)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のノズルから押し出した。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した。
〔吸熱の最大ピーク温度〕
示差走査熱量計「Q-20」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、室温(20℃)から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料をそのままの温度で1分間維持し、その後、昇温速度10℃/分で180℃まで昇温しながら測定する。観測される吸熱ピークのうち、最も大きいピークの温度を吸熱の最大ピーク温度とする。
〔非晶性ポリエステル系樹脂及びトナーのガラス転移温度〕
示差走査熱量計「Q-20」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)を用いて、試料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℃/minで0℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/min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をガラス転移温度とする。
〔結晶性ポリエステル樹脂の融点〕
示差走査熱量計「Q-100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.01~0.02gをアルミパンに計量し、室温から降温速度10℃/minで-10℃まで冷却し、1分間温度を保持する。次に試料を昇温速度10℃/minで200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで-30℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/minで昇温し、観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピーク温度を融点とする。
〔ポリアルキレンイミンの数平均分子量(Mn)〕
以下に示す、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により分子量分布を測定し、数平均分子量を求める。
(1)試料溶液の調製
濃度が0.2g/100mLになるように、ポリアルキレンイミンを、0.15モル/LでNaSOを1質量%酢酸水溶液に溶解させた溶液に溶解させる。次いで、この溶液をポアサイズ0.2μmのフッ素樹脂フィルター「FP-200」(住友電気工業株式会社製)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とする。
(2)分子量測定
下記の測定装置と分析カラムを用い、溶離液として0.15モル/LでNaSOを1質量%酢酸水溶液に溶解させた溶液を、毎分1mLの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させる。そこに、試料溶液100μLを注入して測定を行う。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出する。このときの検量線には、数種類の標準プルラン「P-5」(5.9×10)、「P-50」(4.73×10)、「P-200」(2.12×10)、「P-200」(2.12×10)、「P-800」(7.08×10)(以上昭和電工株式会社製)を標準試料として作成したものを用いる。
測定装置:「HLC-8320GPC」(東ソー株式会社製)
分析カラム:α+α-M+α-M(東ソー株式会社製)
〔離型剤の融点〕
示差走査熱量計「Q100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温した後、200℃から降温速度10℃/分で0℃まで冷却する。次いで、試料を昇温速度10℃/分で昇温し、熱量を測定する。得られた吸熱の最大ピーク温度を融点とする。
〔トナー粒子の体積中位粒径(D50)〕
トナー粒子の体積中位粒径(D50)は、次のとおり測定する。
・測定装置:「コールターマルチサイザー(登録商標)III」(ベックマン・コールター株式会社製)
・アパチャー径:50μm
・解析ソフト:「コールターマルチサイザー(登録商標)IIIバージョン 3.51」(ベックマン・コールター株式会社製)
・電解液:「アイソトン(登録商標)II」(ベックマン・コールター株式会社製)
・分散液:「エマルゲン(登録商標)109P」〔ポリオキシエチレンラウリルエーテル、花王株式会社製、HLB(Hydrophile-Lipophile Balance、グリフィン法)=13.6〕を前記電解液に溶解させ、濃度5質量%の分散液を得る。
・分散条件:前記分散液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、更に、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を調製する。
・測定条件:ビーカー内で、前記試料分散液を、前記電解液100mLに加えることにより、3万個の粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度に調整した後、3万個の粒子を測定し、得られた粒度分布から体積中位粒径(D50)を求める。
[非晶性ポリエステル樹脂の製造]
製造例AL1,AL2(樹脂AL-1、AL-2の製造)
表1に示すアルコール成分とテレフタル酸、及びエステル化触媒及び助触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃まで昇温し、常圧で7時間反応を行った。その後、235℃、8kPaにて所望の酸価と軟化点まで減圧反応を行い、樹脂AL-1及びAL-2を得た。各種物性を測定し表1に示した。
製造例AH1(樹脂AH-1の製造)
表1に示すアルコール成分とテレフタル酸及びドデセニル無水コハク酸、及びエステル化触媒及び助触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃まで昇温し、常圧で2.5時間反応を行った後、8kPaにて1時間減圧で反応を行った。その後、常圧で190℃まで冷却し、トリメリット酸無水物を添加したあと、210℃まで10℃/hの速度で段階的に昇温した。その後、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、樹脂AH-1を得た。各種物性を測定し表1に示した。
Figure 0007129038000002
[結晶性ポリエステル樹脂の製造]
製造例C1〔樹脂C-1の製造〕
表2に示すアルコール成分とカルボン酸成分、及びエステル化触媒及び重合禁止剤を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、140℃まで昇温し、5時間反応を行った後、200℃まで10℃/hの速度で段階的に昇温を行った。その後8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、樹脂C-1を得た。各種物性を測定し表2に示した。
Figure 0007129038000003
[樹脂組成物(AP)の製造]
製造例AP1,AP2,AP3〔樹脂組成物AP-1,AP-2,AP-3の製造〕
表3に示す樹脂とポリアルキレンイミンを、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、150℃まで昇温し、常圧で3時間反応を行い、樹脂組成物AP-1,AP-2,AP-3を得た。
Figure 0007129038000004
[トナーの製造]
実施例1~4、比較例1~3〔トナー1~4,81~83〕
表4に示す配合比の結着樹脂を100質量部、負帯電性荷電制御剤「ボントロンE-81」(オリヱント化学工業株式会社製)1質量部、表4に示す種類及び量の着色剤、及び離型剤としてパラフィンワックス「HNP-9」(日本精蝋株式会社製、融点:80℃)1質量部をヘンシェルミキサーで十分混合した後、混練部分の全長1560mm、スクリュー径42mm、バレル内径43mmの同方向回転二軸押出し機を用い、ロール回転速度200r/min、ロール内の加熱温度100℃で溶融混練した。混合物の供給速度は20kg/h、平均滞留時間は約18秒であった。得られた溶融混練物を冷却、粗粉砕した後、ジェットミルにて粉砕し、分級して、体積中位粒径(D50)が8μmのトナー粒子を得た。
得られたトナー粒子100質量部に、外添剤として疎水性シリカ「AEROSIL NAX 50」(日本アエロジル株式会社製、疎水化処理剤:HMDS、平均粒子径:約30nm)1.0質量部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合することにより、トナー1~4,81~83を得た。
実施例5~8、比較例4~5〔トナー5~8,84~85〕
表4に示す配合比の結着樹脂を100質量部、負帯電性荷電制御剤「ボントロンE-81」(オリエント化学工業株式会社製)1質量部、着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:3「シアニンブルー4927」(大日精化工業株式会社製)15質量部、着色剤誘導体として「SOLSPERSE 5000s」(日本ルーブリゾール株式会社製)1質量部、及び離型剤としてパラフィンワックス「HNP-9」(日本精蝋株式会社製、融点:80℃)1質量部をヘンシェルミキサーで十分混合したこと以外、実施例1と同様の方法で、トナー5~8,84~85を得た。
比較例6,7(トナー86,87)
分散剤「アジスパーPB821」(味の素ファインテクノ株式会社製)を添加した以外は、比較例4と同様にしてトナー86,87を得た。
[トナーの評価]
〔保存性〕
20mL容の容器(直径約3cm)にトナー4gを入れ、温度55℃、相対湿度60%の環境下で48時間放置した。6時間毎に72時間までトナー凝集の発生程度を目視にて観察した。凝集の発生が認められた時点の時間の値が大きいほど高温高湿下での保存性が良好である。結果を表4に示す。なお、表4中「>72」は72時間後も凝集は認められないことを示す。
〔顔料分散性〕
トナー濃度が1質量%になるように、20mL容の容器(直径約3cm)にトナー0.1gを計量し、クロロホルムで合計10gになるように希釈した。次に容器をキャップで密閉したあと、試験管ミキサー(アズワン株式会社製)で攪拌混合し、クロロホルム中にトナーを溶融分散させた。得られた試料は、石英キュベットセル(四面透過)にセルの底面から10mm以上まで入れ、ナノ粒子解析装置「SZ-100」(株式会社堀場製作所製)にセットした。試料の屈折率及び分散媒の屈折率及び粘度を入力したあと、測定モード(標準モード)、演算条件(スタンダード)及び分布形態(多分散、スタンダード)を選択し、25℃で顔料粒径を測定した。結果を表4に示す。なお、表4中「≧1000」は顔料粒径が1000nm以上であったことを示す。
Figure 0007129038000005
表4に示すとおり、酸基を有する非晶性樹脂(A)とポリエチレンイミンとを縮合させて得られる樹脂組成物(A-P)を含有するトナー用結着樹脂組成物を含有するトナーは、保存性及び顔料分散性に優れていることがわかる。

Claims (8)

  1. 工程1:酸基を有する非晶性ポリエステル系樹脂(A)とポリアルキレンイミンとを縮合させて樹脂組成物(A-P)を得る工程
    工程A:前記樹脂組成物(A-P)、及び着色剤を含むトナー原料を溶融混練する工程、
    工程B:前記工程Aで得られた溶融混合物を粉砕、分級しトナー粒子を得る工程、を含む、静電荷像現像用トナーの製造方法
  2. 前記非晶性ポリエステル系樹脂(A)が、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含むアルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物である、請求項1に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法
  3. 前記非晶性ポリエステル系樹脂(A)の軟化点が、80℃以上120℃以下である、請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法
  4. 工程2:前記樹脂組成物(A-P)と、前記非晶性ポリエステル系樹脂(A)の軟化点と5℃以上異なる軟化点を有する、非晶性ポリエステル系樹脂(A2)とを混合する工程を、工程1と工程Aとの間に更に含む、請求項3に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法
  5. 前記非晶性ポリエステル系樹脂(A2)が、110℃以上170℃以下の軟化点を有する、請求項4に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法
  6. 前記工程2において、結晶性ポリエステル系樹脂(C)を、更に混合する、請求項4又は5に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法
  7. 前記工程Aにおいて、更に、着色剤誘導体を含有する、請求項1~6に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法
  8. 前記着色剤誘導体が、銅フタロシアニンのスルホン化物又はその塩である、請求項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法
JP2018142332A 2018-07-30 2018-07-30 トナー用結着樹脂組成物 Active JP7129038B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018142332A JP7129038B2 (ja) 2018-07-30 2018-07-30 トナー用結着樹脂組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018142332A JP7129038B2 (ja) 2018-07-30 2018-07-30 トナー用結着樹脂組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020020866A JP2020020866A (ja) 2020-02-06
JP7129038B2 true JP7129038B2 (ja) 2022-09-01

Family

ID=69588503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018142332A Active JP7129038B2 (ja) 2018-07-30 2018-07-30 トナー用結着樹脂組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7129038B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021049608A1 (ja) * 2019-09-13 2021-03-18 花王株式会社 静電荷像現像用トナー

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000330331A (ja) 1999-05-24 2000-11-30 Mitsubishi Chemicals Corp 静電荷像現像用トナーの製造法
JP2009116313A (ja) 2007-10-18 2009-05-28 Ricoh Co Ltd トナー、並びに現像剤、画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
JP2010026236A (ja) 2008-07-18 2010-02-04 Seiko Epson Corp 黒色トナーおよび画像形成方法
JP2015184475A (ja) 2014-03-24 2015-10-22 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2017058591A (ja) 2015-09-18 2017-03-23 富士ゼロックス株式会社 トナー、現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、および画像形成装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000330331A (ja) 1999-05-24 2000-11-30 Mitsubishi Chemicals Corp 静電荷像現像用トナーの製造法
JP2009116313A (ja) 2007-10-18 2009-05-28 Ricoh Co Ltd トナー、並びに現像剤、画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
JP2010026236A (ja) 2008-07-18 2010-02-04 Seiko Epson Corp 黒色トナーおよび画像形成方法
JP2015184475A (ja) 2014-03-24 2015-10-22 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2017058591A (ja) 2015-09-18 2017-03-23 富士ゼロックス株式会社 トナー、現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、および画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020020866A (ja) 2020-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6316106B2 (ja) トナー用結着樹脂組成物
JP6827784B2 (ja) トナー用縮重合樹脂
JP2013235248A (ja) 静電荷像現像用トナー
JP6184023B2 (ja) トナー用結着樹脂組成物
JP6061420B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP7129038B2 (ja) トナー用結着樹脂組成物
JP2018059964A (ja) トナー
JP6378579B2 (ja) トナー用結着樹脂組成物
JP7024946B2 (ja) トナー用縮重合樹脂の製造方法
JP5840052B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP6915831B2 (ja) トナー用結着樹脂組成物
JP6511662B2 (ja) トナー用結着樹脂
JP7257287B2 (ja) 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP6875477B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
WO2021049608A1 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP7129028B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP7203696B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP7145010B2 (ja) 結着樹脂の製造方法
JP7153583B2 (ja) トナー用結着樹脂組成物
JP6989211B2 (ja) 電子写真用トナー
JP7229867B2 (ja) トナー用結着樹脂組成物
JP7019934B2 (ja) トナー用結着樹脂組成物
JP6835410B2 (ja) 電子写真用トナー
JP6935323B2 (ja) トナーの製造方法
JP6856297B2 (ja) トナー用結着樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210609

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20220304

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220705

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220805

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7129038

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151