JP2000172008A - 電子写真用トナー - Google Patents
電子写真用トナーInfo
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- JP2000172008A JP2000172008A JP34753498A JP34753498A JP2000172008A JP 2000172008 A JP2000172008 A JP 2000172008A JP 34753498 A JP34753498 A JP 34753498A JP 34753498 A JP34753498 A JP 34753498A JP 2000172008 A JP2000172008 A JP 2000172008A
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Abstract
存安定性、耐オフセット性及び環境安定性をも兼ね備え
た電子写真用トナーを提供すること。 【解決手段】式(I): 【化1】 (式中、Rは炭素数2又は3のアルキレン基、x及びy
はオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す正の数で
あり、xとyの和は1.5〜10である)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(アルコ
ール成分中に60モル%以上)を含有するアルコール成
分と、3価のカルボン酸化合物を含有するカルボン酸成
分とを縮重合させて得られた、数平均分子量が1000
〜8000のポリエステル樹脂を主成分とする結着樹脂
及び着色剤を含有する電子写真用トナーであって、ビス
フェノールAのアルキレンオキサイド3モル以上付加物
が前記ポリエステル樹脂中に存在しないか、あるいは
1.0重量%未満残存している電子写真用トナー。
Description
記録法、静電印刷法等において形成される静電潜像の現
像に用いられる電子写真用トナーに関する。
化により、オイルレス定着機の使用が増加するととも
に、かかるオイルレス定着機に好適に使用される定着
性、耐オフセット性及び環境安定性に優れたトナーが必
要とされている。カラートナーの場合には、特に透明性
が要求され、その対応のため、耐オフセット性及び保存
安定性が低下傾向にある。
め、3価以上のカルボン酸を使用した結着樹脂を含有す
るトナーが知られている(特開昭57−37353号公
報)が、保存安定性はなお不十分である。又、ビスフェ
ノールAのアルキレンオキサイド付加物を積極的に含有
させたトナー(特開平4−70670号公報)も知られ
ているが、結着樹脂の分子量の低いカラートナーでは保
存安定性が十分に改良されない。
性及び定着性に優れるとともに、優れた保存安定性、耐
オフセット性及び環境安定性をも兼ね備えた電子写真用
トナーを提供することにある。
基、x及びyはオキシアルキレン基の平均付加モル数を
示す正の数であり、xとyの和は1.5〜10である)
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(アルコール成分中に60モル%以上)を含有する
アルコール成分と、3価のカルボン酸化合物を含有する
カルボン酸成分とを縮重合させて得られた、数平均分子
量が1000〜8000のポリエステル樹脂を主成分と
する結着樹脂及び着色剤を含有する電子写真用トナーで
あって、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド3モ
ル以上付加物が前記ポリエステル樹脂中に存在しない
か、あるいは1.0重量%未満残存している電子写真用
トナーに関する。
樹脂はポリエステル樹脂を主成分とする。結着樹脂中の
ポリエステル樹脂の含有量は、透明性及び定着性の観点
から、好ましくは60〜100重量%、より好ましくは
80〜100重量%、特に好ましくは100重量%であ
る。なお、ポリエステル樹脂以外に使用可能な樹脂とし
ては、スチレン−アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げ
られる。
基、x及びyはオキシアルキレン基の平均付加モル数を
示す正の数であり、xとyの和は1.5〜10である)
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(以下、「BPA−AO」と略す)を含有するアル
コール成分と、3価のカルボン酸化合物を含有するカル
ボン酸成分とを縮重合させて得られる。
安定性の観点から、式(I)で表されるBPA−AO
を、アルコール成分中に60モル%以上、好ましくは8
0〜100モル%含有する。
10、好ましくは1.8〜5.0である。
は、ポリオキシプロピレン(2.0)−2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル) プロパン、ポリオキシエチ
レン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,
2−ビス (4−ヒドロキシフェニル) プロパン、ポリオ
キシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパン等が挙げられ、これらの1種以上
がアルコール成分中に含有されていることが好ましい。
なお、例えば、平均付加モル数が2.0のBPA−AO
の市販品には、付加モル数が3以上のBPA−AOが約
4重量%、平均付加モル数が2.2のBPA−AOの市
販品には約12重量%、それぞれ含有されている。故
に、本発明では、ポリエステル樹脂中の付加モル数が3
以上のBPA−AOの残存量を制御するために、ポリオ
キシプロピレン(2.0)−2,2−ビス (4−ヒドロ
キシフェニル) プロパン、ポリオキシエチレン(2.
0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン等のBPA−AOの平均2.0モル付加体のアルキレ
ンオキシドの分布の狭い高純度品がアルコール成分中に
含有されていることが好ましい。
外に、アルコール成分に含有され得るアルコールとして
は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、
1,3−プロピレングリコール、1,4−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、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール等のジオール類、ビスフェノールA、水素添加ビス
フェノールA等が挙げられる。
から、3価のカルボン酸化合物を、カルボン酸成分中に
好ましくは0.1〜25モル%、より好ましくは1〜2
0モル%含有する。
リット酸、その無水物又はアルキル(炭素数1〜8)エ
ステル等が挙げられる。
ボン酸化合物が含有されていることが好ましい。2価の
カルボン酸化合物としては、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、n−ドデセニ
ルコハク酸等の脂肪族系不飽和ジカルボン酸;コハク
酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン
酸、n−ドデシルコハク酸等の脂肪族系飽和ジカルボン
酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族
ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式
ジカルボン酸;又はこれらの酸の無水物、炭素数8〜1
6のアルキルエステルを挙げることができる。
は、公知のエステル化反応、エステル交換反応等を利用
して行なうことができる。一般的な方法としては、例え
ば、不活性ガス雰囲気中にて、170〜250℃の反応
温度、5mmHg〜常圧の反応圧力で、適宜触媒等を用
いて、所望の軟化点に達するまで反応させる方法が挙げ
られる。また、本発明では、ポリエステル樹脂中の付加
モル数が3以上のBPA−AOの残存量を制御するため
に、BPA−AOを含有するアルコール成分と2価以
上、好ましくは2価の芳香族カルボン酸化合物との縮重
合反応を行い、さらに2価以上、好ましくは3価のもの
を含有するカルボン酸化合物で縮重合させるという2段
階で反応させる方法を用いてもよい。2段階反応は、1
段目の反応でアルコール成分を十分に反応させることが
できるため、付加モル数が3以上のBPA−AOの量を
減少させるのに有用な方法である。1段目の反応で使用
する2価以上の芳香族カルボン酸のカルボン酸成分中の
含有量は、好ましくは20〜70モル%、より好ましく
は30〜50モル%であり、2段目の反応で使用する2
価以上のカルボン酸の含有量は、好ましくは30〜80
モル%、より好ましくは50〜70モル%である。ただ
し、1段目及び2段目の反応で用いる3価のカルボン酸
化合物の総使用量は、カルボン酸成分中のその含有量
が、前記したように、0.1〜25モル%となるように
調整するものとする。また、2段目で使用する2価以上
のカルボン酸化合物は、1段目の反応で使用したカルボ
ン酸化合物の60モル%以上、好ましくは80モル%以
上がアルコール成分との縮重合により反応した後に、添
加することが望ましい。
分子量は、透明性、定着性及び耐オフセット性の観点か
ら1000〜8000、好ましくは2000〜6000
である。なお、ポリエステル樹脂の数平均分子量は、カ
ルボン酸化合物とアルコールの比率、反応温度、反応時
間等により調整することができる。
数が3以上のBPA−AOは、存在しないか、あるいは
存在するとしてもその残存量は、1.0重量%未満、好
ましくは0.5重量%以下である。ポリエステル樹脂中
の前記BPA−AOの残存量を1.0重量%未満に制御
することで、透明性、定着性と共に優れた保存安定性が
得られる。
80〜130℃、より好ましくは80〜115℃であ
る。
しくは40〜70℃、より好ましくは45〜70℃であ
る。
トナー又はカラートナー用着色剤として用いられている
染料、顔料等を使用することができ、例えば、カーボン
ブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウ
ンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメン
トグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッ
ド49、ソルベントレッド146 、ソルベントブルー35、キ
ナクリドン、カーミン6B、ジスアゾエロー等が挙げら
れる。着色剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対し
て、2〜25重量部であることが好ましい。
導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、
酸化防止剤、老化防止剤、離型剤、流動性向上剤、クリ
ーニング性向上剤等の添加剤が、適宜添加されていても
よい。
ドライ法、重合法等の公知の方法により製造することが
できる。一般的な方法としては、例えば、結着樹脂、着
色剤、荷電制御剤等をボールミル等の混合機で均一に混
合した後、密閉式ニーダー又は1軸もしくは2軸の押出
機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級する方法が挙げら
れる。さらに、トナーの表面には、必要に応じて流動性
向上剤等を添加してもよい。このようにして得られる本
発明のトナーの重量平均粒子径は、好ましくは5〜15
μmである。
して含有するポリエステル樹脂が架橋構造を有し、かつ
ポリエステル樹脂中に、室温で液化しやすく、可塑化効
果が高いと考えられる、付加モル数が3以上のBPA−
AOが存在しないか、あるいはその残存量が少量である
ため、耐オフセット性だけでなく、保存安定性にも優れ
るトナーである。さらに、本発明の電子写真用トナー
は、透明性が高く、平滑な定着面を形成することもでき
るため、カラートナーとして特に好適に使用することが
できる。
分系現像剤として、又はキャリアと混合して二成分系現
像剤として使用される。
500」((株)島津製作所製)を用い、樹脂の半分が
流出する温度を軟化点とする(試料:1g、昇温速度:
6℃/分、荷重:20kg/cm2 、ノズル:1mmφ
×1mm)。
210」(セイコー電子工業(株)製)を用いて昇温速
度10℃/分で測定する。
HLX+G3000HXL(東ソー(株)製)、標準試
料:単分散ポリスチレン)により測定する。
ロホルム5mlに溶解させ、得られた溶液をメタノール
10mlに添加し、樹脂を沈殿させた後、上澄み液0.
5mlにシリル化剤「TMSI−H」(ジーエルサイエ
ンス(株)製)1mlを加え、湯浴(50〜80℃)に
て溶解させた後、よく振とうしてシリル化を行い、静置
分離し、下記の条件で上澄み液をガスクロマトグラフィ
ーにより分析し、定量する。
((株)島津製作所製) ・液相:OV17(西尾工業(株)製) 濃度:5重量% ・キャリアーガス:ヘリウム 流量:5mm/分 ・検出器:水素炎イオン化検出器 水素流量:0.6kg/cm2 空気流量:0.5kg/cm2 ・カラムの温度:100〜300℃(昇温速度:3℃/
分)
キサイド付加物を3重量%含有するポリオキシプロピレ
ン(2.0)−2,2−ビス (4−ヒドロキシフェニ
ル) プロパン(以下、「POの2.0モル付加体」と略
す)0.5モル、付加モル数が3以上のビスフェノール
Aのエチレンオキサイド付加物を4重量%含有するポリ
オキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン(以下、「EOの2.0モル付
加体」と略す)0.5モル、イソフタル酸0.5モル、
無水トリメリット酸0.1モル及び酸化ジブチル錫5g
の混合物を窒素雰囲気下、前半230℃常圧、後半20
0℃減圧にて反応させて、樹脂Aを得た。
コール0.2モル、イソフタル酸0.5モル、フマル酸
0.4モル、無水トリメリット酸0.1モル及び酸化ジ
ブチル錫5gの混合物を製造例1と同様にして反応させ
て、樹脂Bを得た。
付加体0.3モル、イソフタル酸0.1モル、フマル酸
0.7モル、無水トリメリット酸0.2モル及び酸化ジ
ブチル錫5gの混合物を製造例1と同様にして反応させ
て、樹脂Cを得た。
ル0.4モル、フマル酸0.95モル、無水トリメリッ
ト酸0.05モル及び酸化ジブチル錫5gの混合物を製
造例1と同様にして反応させて、樹脂Dを得た。
キサイド付加物を10重量%含有するポリオキシプロピ
レン(2.2)−2,2−ビス (4−ヒドロキシフェニ
ル) プロパン(以下、「POの2.2モル付加体」と略
す)0.5モル、付加モル数が3以上のビスフェノール
Aのエチレンオキサイド付加物を12重量%含有するポ
リオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン(以下、「EOの2.2モル
付加体」と略す)0.5モル、イソフタル酸0.4モル
及び酸化ジブチル錫5gの混合物を窒素雰囲気下、23
0℃で攪拌しつつ反応させて、イソフタル酸の95モル
%が反応した時点で、さらにフマル酸0.5モル及び無
水トリメリット酸0.1モルを添加し、窒素雰囲気下、
200℃で反応させて、樹脂Eを得た。
代わりに、それぞれPOの2.2モル付加体0.5モル
及びEOの2.2モル付加体0.5モルを用いた以外は
製造例1と同様にして樹脂Fを得た。
付加体0.9モル、イソフタル酸0.7モル、フマル酸
0.4モル及び酸化ジブチル錫5gの混合物を製造例1
と同様にして反応させて、樹脂Gを得た。
ル0.1モル、イソフタル酸0.1モル、フマル酸0.
9モル、無水トリメリット酸0.05モル及び酸化ジブ
チル錫5gの混合物を製造例1と同様にして反応させ
て、樹脂Hを得た。
ル0.5モル、イソフタル酸0.6モル、フマル酸0.
3モル、無水トリメリット酸0.1モル及び酸化ジブチ
ル錫5gの混合物を製造例1と同様にして反応させて、
樹脂Iを得た。
均分子量、付加モル数が3以上のBPA−AOの残存量
及び付加モル数が2以下のBPA−AOの残存量を表1
に示す。
て溶融混練し、冷却後、粉砕、分級工程を経て、重量平
均粒子径8μmの未処理トナーを調製した。
水性シリカ「アエロジル R−972」(日本アエロジ
ル社製)0.3重量部を添加して表面処理を行い、トナ
ー1とした。
B、C、D、E、F、G、H又はIを用いた以外は同様
に表面処理まで行い、トナー2〜5、比較トナー1〜4
とした。
影し、波長400〜70nmの範囲における分光透過率
を測定し、以下の評価基準に従って透明性を評価した。
結果を表2に示す。
ある ×:分光透過率の最大値と最小値の差が50%未満であ
る
悪くなるため、透明性の評価により、平滑な定着面が得
られたか否かも判断できる。
期画像を、500gの荷重を載せた底面が15mm×
7.5mmの砂消しゴムで5往復こすり、こする前後の
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、以下の評価基準に従って定着性
を評価した。結果を表2に示す。
型のステンレス製容器に入れ、50℃で72時間放置
後、30メッシュの篩いにかけ、通過したトナーの重量
を測定し、以下の評価基準に従って保存安定性を評価し
た。結果を表2に示す。
が50μmのフェライトキャリア95重量部とをボール
ミルにて混合し、現像剤を調製した。得られたそれぞれ
の現像剤を、オイル塗布装置を外した「プリテール55
0」(リコー社製)に実装して定着可能温度域を測定
し、以下の評価基準に従って耐オフセット性を評価し
た。結果を表2に示す。
に良好である ○:定着可能温度域が30〜50℃であり、実使用上問
題がない ×:定着可能温度域が30℃未満であり、実使用上問題
が生じる
H)、高温高湿(35℃、85%RH)及び低温低湿
(10℃、15%RH)下でそれぞれ行って、連続コピ
ー中のトナーの帯電量を測定し、以下の評価基準に従っ
て環境安定性を評価した。結果を表2に示す。
好である ○:帯電量変化率が20〜30%であり、実使用上問題
がない ×:帯電量変化率が30%を超えていて、実使用上問題
が生じる
性、定着性、保存安定性、耐オフセット性及び環境安定
性のすべてについて優れているのに対し、ポリエステル
樹脂中に付加モル数が3以上のBPA−AOが多量に残
存する比較トナー1、2は、保存安定性に欠け、さらに
3価のカルボン酸を用いずに得た結着樹脂を含有する比
較トナー2は、耐オフセット性にも欠けることがわか
る。また、結着樹脂の数平均分子量が大きな比較トナー
3は、透明性が低く、定着性にも欠け、アルコール成分
にBPA−AOを使用しなかった比較トナー4は、環境
安定性に欠けることがわかる。
るとともに、優れた保存安定性、耐オフセット性及び環
境安定性をも兼ね備えた電子写真用トナーを提供するこ
とが可能となった。
Claims (4)
- 【請求項1】 式(I): 【化1】 (式中、Rは炭素数2又は3のアルキレン基、x及びy
はオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す正の数で
あり、xとyの和は1.5〜10である)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(アルコ
ール成分中に60モル%以上)を含有するアルコール成
分と、3価のカルボン酸化合物を含有するカルボン酸成
分とを縮重合させて得られた、数平均分子量が1000
〜8000のポリエステル樹脂を主成分とする結着樹脂
及び着色剤を含有する電子写真用トナーであって、ビス
フェノールAのアルキレンオキサイド3モル以上付加物
が前記ポリエステル樹脂中に存在しないか、あるいは
1.0重量%未満残存している電子写真用トナー。 - 【請求項2】 3価のカルボン酸化合物がカルボン酸成
分中に0.1〜25モル%含有されている請求項1記載
の電子写真用トナー。 - 【請求項3】 式(I)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(アルコール成分中に60
モル%以上)を含有するアルコール成分と2価以上の芳
香族カルボン酸化合物との縮重合反応を行い、さらに2
価以上のカルボン酸化合物を縮重合させた請求項1又は
2記載の電子写真用トナー。 - 【請求項4】 カラートナーとして用いられる請求項1
〜3いずれか記載の電子写真用トナー。
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