JP2001092182A - 電子写真用トナーバインダー組成物及びトナー組成物 - Google Patents

電子写真用トナーバインダー組成物及びトナー組成物

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JP2001092182A
JP2001092182A JP20717699A JP20717699A JP2001092182A JP 2001092182 A JP2001092182 A JP 2001092182A JP 20717699 A JP20717699 A JP 20717699A JP 20717699 A JP20717699 A JP 20717699A JP 2001092182 A JP2001092182 A JP 2001092182A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像性に優れ、かつMFT、HOTが従来よ
り優れたトナーバインダー組成物を提供する。 【解決手段】 重量平均分子量が5万〜200万である
スチレン系樹脂(A)と、重量平均分子量が1,000
〜3万であるスチレン系樹脂(B)からなり、(A)の
含量が5〜50重量%、(B)の含量が50〜95重量
%であり、110℃での溶融粘度(V1)が100〜2
5,000Pa・s、170℃での溶融粘度(V2)が
10〜3000Pa・s、かつ1.0<log(V1)
/log(V2)≦3.0である電子写真用トナーバイ
ンダー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真用トナーバ
インダーおよびトナー組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】粉体の乾式トナーによる電子写真用プロ
セスでは紙等の上に転写されたトナーを定着するため
に、接触加熱型定着器(ヒートロール)を用いる方法、
加熱体と紙等の間にフィルムまたはベルトを介する方法
が広く採用されている。この方法では、定着下限温度
(以下MFTと略す)は低いことが望ましく(低温定着
性)、また、ヒートロール表面、フィルムまたはベルト
へのホットオフセットが発生する温度(以下HOTと略
す)は高いことが望ましい(耐ホットオフセット性)。
また、鮮明な画像を得るためには、摩擦帯電量の高いト
ナーが好ましい(帯電特性)。
【0003】従来、この乾式トナーのバインダー成分と
して、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ポ
リエステル樹脂、エポキシ樹脂等が一般に使用され、中
でも粉砕性、帯電性等の性能と、コストの点からポリス
チレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂が、広く使用
されている。低温定着性、耐ホットオフセット性をいず
れも満足させるためには、バインダー樹脂の分子量分布
を広くすることにより改良する方法が多く提案されてい
る。分子量分布を広げる方法としては、架橋剤を使用
せず、高分子量部分を製造し、別途製造した低分子量体
と溶剤中で混合溶融する方法(特公昭60−20411
号公報)など、あるいはカルボキシル基含有ビニル樹
脂をグリシジル化合物で架橋させたバインダー(特開平
6−11890号公報)などがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法
では、近年要求されるさらに優れたMFT,HOTの両
立が困難となったり、MFT向上の目的で低分子量化す
ると樹脂強度が低下し、粉砕粒径が小さくなり、収率低
下する問題点がある。またの方法では、トナー化工程
の混練で架橋部分や高分子量成分が分子切断を受け、M
FTが不十分となったり、HOTが悪化する問題点があ
る。また、離型剤や荷電制御剤を添加しても、バインダ
ー樹脂中での分散が不十分のため、耐熱保存性が悪化し
たり、帯電特性が不十分となる問題点がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために鋭意検討した結果、バインダー樹脂の分子
量分布と、バインダー樹脂の高温と低温の溶融粘度を特
定の範囲内とした場合、従来より優れたMFT,HOT
を有し、かつ離型剤、あるいは荷電制御剤の分散が最適
化され、粉砕性にも問題ないことを見いだし、本発明に
到達した。すなわち本発明は、重量平均分子量が5万〜
200万であるスチレン系樹脂(A)5〜50重量%
と、重量平均分子量が1,000〜3万であるスチレン
系樹脂(B)50〜95重量%からなり、110℃での
溶融粘度(V1)が100〜25,000Pa・s、1
70℃での溶融粘度(V2)が10〜3000Pa・
s、かつ1.0<log(V1)/log(V2)≦
3.0である電子写真用トナーバインダー組成物であ
る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳述する。本発明
の組成物を構成するスチレン系樹脂(A)としては、ス
チレン系単量体および他のビニル系単量体との(共)重
合物が挙げられる。スチレン系単量体としては、スチレ
ン、α−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−
ヒドロキシスチレン、p−アセトキシスチレン等が挙げ
られる。
【0007】その他のビニル系単量体として、バインダ
ー樹脂の170℃の粘度を最適範囲に維持するため、S
P値(溶解性パラメーター)が10.8〜40.0であ
る単量体(a1)を含有することが好ましい。
【0008】(a1)のSP値は、構造組成から下式に
示すFedorらの方法を用いて計算できる。 SP値 = (ΣΔei/ΣΔvi)1/2 Δei:原子または原子団の蒸発エネルギー。 Δvi:原子または原子団のモル体積
【0009】(a1)としては、極性基を含有するビニ
ル系単量体が挙げられる。具体例として、ニトリル基
(a1−1)、イミド基(a1−2),エステル基(a
1−3),スルホン酸塩基(a1−4)、カルボン酸塩
基(a1−5)を含有する単量体が挙げられる。
【0010】(a1−1)としては、(メタ)アクリロ
ニトリル、シアノスチレンなどが挙げられる。
【0011】(a1−2)としては、マレイン酸イミ
ド、およびその誘導体(Nーアルキル(炭素数1〜1
8)マレイン酸イミドなど)が挙げられる。
【0012】(a1−3)としては、アルキル基の炭素
数1〜2のアルキル(メタ)アクリレート、たとえばメ
チル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
トが挙げられる。
【0013】(a1−4)としては、スルホン基含有ビ
ニル系モノマー{ビニルスルホン酸、(メタ)アリルス
ルホン酸、メチルビニルスルフォン酸、スチレンスルホ
ン酸、α−メチルスチレンスルホン酸、スルホプロピル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)
アクリロキシプロピルスルホン酸など}のアルカリ金属
塩(ナトリウム塩、カリウム塩等)、アルカリ土類金属
塩(カルシウム塩、マグネシウム塩等)、アミン塩もし
くはアンモニウム塩などが挙げられる。
【0014】(a1−5)としては、カルボキシル基含
有ビニル系モノマー{(メタ)アクリル酸、(無水)マ
レイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル
酸、フマル酸モノアルキルエステル、クロトン酸、イタ
コン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、イタコン酸
グリコールモノエーテル、シトラコン酸、シトラコン酸
モノアルキルエステル、桂皮酸等のカルボキシル基含有
ビニル系モノマー}のアルカリ金属塩(ナトリウム塩、
カリウム塩等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム塩、
マグネシウム塩等)、アミン塩もしくはアンモニウム塩
などが挙げられる。
【0015】(a1)のうち好ましは、(a1−1)、
(a1−2)であり、特に好ましくは(メタ)アクリロ
ニトリルである。
【0016】(a1)は(A)中に通常0〜40重量
%、好ましくは2〜40重量%、特に好ましく4〜15
重量%含有することが好ましい。
【0017】(A)は、構成単位としてさらにその他の
単量体としてビニル重合性二重結合以外の反応性官能基
を含有する単量体(a2)を含有することが好ましい。
本発明の組成物は、(A)が(a2)を含有する場合、
通常(a2)と反応可能な官能基(c)を2個以上含有
する化合物(C)を含有することが好ましい。(a2)
と(c)の一部が反応することで、(A)と(C)は架
橋体を形成し、(V2)が大きくなり、良好なHOTを
維持することができる。(a2)が含有する官能基と
(c)の組み合わせとしては、活性水素を含む官能基と
これと反応可能な官能基が挙げられる。
【0018】活性水素を含む官能基としては、水酸基、
カルボキシル基、アミノ基、アミド基が挙げられる。
【0019】活性水素を含む官能基と反応可能な官能基
としては、イソシアネート基、エポキシ基、酸無水物基
が挙げられる。(a2)が含有する官能基と(c)との
組み合わせとしては、水酸基とイソシアネート基、カル
ボキシル基とオキサゾリン基、カルボキシル基とエポキ
シ基、カルボキシル基とシクロカーボネート基、カルボ
キシル基とアミノ基、酸無水物と水酸基、酸無水物とア
ミノ基、アミド基とイソシアネート基、ウレタン基とイ
ソシアネート基、ウレア基とイソシアネート基、アミノ
基とイソシアネート基などが挙げられる。これらのう
ち、好ましいのは、水酸基とイソシアネート基、カルボ
キシル基とオキサゾリン基、カルボキシル基とエポキシ
基、カルボキシル基とシクロカーボネート基、カルボキ
シル基とアミノ基、酸無水物と水酸基の組み合わせであ
る。
【0020】(a2)を含む単量体としては、(a2)
が水酸基を有する場合、炭素数3〜20の水酸基含有ビ
ニル単量体が挙げられる。具体例としては、ヒドロキシ
スチレン、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒ
ドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロ
ピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモ
ノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルアルコール、
クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、2−ブ
テン−1−オール、2−ブテン−1,4−ジオール、プ
ロパルギルアルコール、2−ヒドロキシエチルプロペニ
ルエーテルなどが挙げられる。これらのうち好ましいの
は、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートである。
【0021】(a2)がカルボキシル基の場合、炭素数
3〜10のカルボキシル基含有単量体が挙げられる。具
体例としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、マレ
イン酸モノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸モノ
アルキルエステル、クロトン酸、イタコン酸、イタコン
酸モノアルキルエステル、イタコン酸グリコールモノエ
ーテル、シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエス
テル、等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、
(メタ)アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸モノアル
キルエステル、フマル酸、フマル酸モノアルキルエステ
ルである。
【0022】(a2)がオキサゾリン基の場合、炭素数
6〜15のオキサゾリン基含有単量体が挙げられる。具
体例としては、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−イ
ソプロペニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メ
チル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2
−オキサゾリンなどが挙げられる。これらのうち好まし
いのは、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−イソプロ
ペニル−2−オキサゾリンである。
【0023】(a2)がシクロカーボネート基の場合、
炭素数5〜18のシクロカーボネート基含有単量体が挙
げられる。具体例としては、脂肪族3価アルコールのシ
クロカーボネートの(メタ)アクリル酸誘導体、{(メ
タ)アクリレート−グリセリルシクロカーボネート、
(メタ)アクリレート−1,2,6−ヘキサントリオー
ルシクロカーボネート}などが挙げられる。
【0024】(a2)がイソシアネート基の場合、炭素
数3〜30のイソシアネート基含有単量体が挙げられ
る。具体例としては、イソシアナトエチル(メタ)アク
リレート、イソシアナトブチル(メタ)アクリレート、
ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、m−イ
ソペニル−α、α−ジメチルベンジルイソシアネート、
イソシアナトスチレンなどが挙げられる。
【0025】(a2)がアミノ基の場合、炭素数2〜2
0のアミノ基含有単量体が挙げられる。具体例として
は、アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル
(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチルメタク
リレート、N−アミノエチル(メタ)アクリルアミド、
(メタ)アリルアミン、モルホリノエチル(メタ)アク
リレート、4ービニルピリジン、2ービニルピリジン、
クロチルアミン、N,N−ジメチルアミノスチレン、メ
チルα−アセトアミノアクリレート、ビニルイミダゾー
ルなどが挙げられる。
【0026】(a2)がエポキシ基の場合、炭素数4〜
20のエポキシ基含有単量体が挙げられる。具体例とし
ては、グルシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロ
フルフリル(メタ)アクリレート、p−ビニルフェニル
フェニルオキサイドなどが挙げられる。
【0027】(a2)が酸無水物基の場合、炭素数4〜
30の酸無水物基含有単量体が挙げられる。具体例とし
ては、無水マレイン酸、アルケニル(炭素数2〜20)
コハク酸無水物などが挙げられる。(a2)の(A)中
での含有量は通常0〜10重量%、好ましくは0.3〜
5重量%である。
【0028】また、本発明の(A)は、構成単位として
ホモポリマーの体積抵抗率(Ω・cm)の対数値が通常
13〜20、好ましくは15〜19であり、ガラス転移
点が通常−150〜0℃、好ましくは−120〜−30
℃である単量体(a3)を含有することが好ましい。
(a3)を含有することで、樹脂の電気抵抗値を維持
し、かつ樹脂のTgを適正な範囲に調整することがで
き、良好な帯電特性とMFTの両立が可能となる。
(A)が(a1)を含有する場合、(a1)は一般に樹
脂の体積抵抗率を低下させ、帯電特性に悪影響を及ぼす
ことがあるため、(a3)との併用が好ましい。
【0029】(a3)としては、 (a3−1);長鎖アルキル(アルキルの炭素数12〜
20)(メタ)アクリレート、例えば{(メタ)アクリ
ル酸ラウリル、テトラデシル(メタ)アクリル酸テトラ
デシル、(メタ)アクリル酸ステアリルなど}、 (a3−2);共役ジエン系炭化水素(炭素数4〜12
のもの、例えばブタジエン、イソプレン、クロロプレン
など)、 (a3−3);フッ素含有単量体{パーフルオロアルキ
ル(炭素数8〜20)(メタ)アクリレート(アルキル
基中の一部が水素であるものを含む)など}が挙げられ
る。 (a3)のうち好ましくは(a3−1)および(a3−
2)であり、特に好ましくは、(a3−2)である。
(a3)の(A)中での含有量は通常0〜40重量%、
好ましくは5〜20重量%である。
【0030】(A)は、上記スチレン系単量体、(a
1)、(a2)及び(a3)以外の他のモノビニル系単
量体を構成単位として含有できる。該モノビニル系単量
体としては、アルキル基の炭素数が4〜11のアルキル
(メタ)アクリレート{例えば、(メタ)アクリル酸ブ
チル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メ
タ)アクリル酸デシルなど};ビニルエステル類{例え
ば、酢酸ビニルなど};ビニルエーテル類{例えば、ビ
ニルエチルエーテルなど}などが挙げられる。また必要
によりポリビニル系単量体も構成単位として含有でき
る。具体例としてジビニルベンゼン、ジビニルトルエ
ン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロ
ピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘ
キサンジオールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられ
る。
【0031】(A)の重量平均分子量は、HOT、MF
Tの観点から、5万〜200万であり、好ましくは8万
〜100万、更に好ましくは10万〜80万である。重
量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー(以下GPCと略)によって測定される。(A)の
ガラス転移点は通常40〜80℃であり、好ましくは5
5〜70℃である。ガラス転移点は、DSCで得られる
吸熱ピークのベースラインと接線の交点を読みとり求め
る。
【0032】本発明のスチレン系樹脂(B)としては、
(A)と同様のスチレン系単量体が挙げられる。スチレ
ン系単量体と共に共重合可能な成分として(A)に挙げ
た他のビニル単量体が挙げられ、特に(a3)が好まし
い。
【0033】(B)の重量平均分子量は、HOT、MF
Tの観点から、1,000〜3万であり、好ましくは
1,500〜1.5万である。(B)のガラス転移点は
通常40〜80℃であり、好ましくは55〜70℃であ
る。(B)の組成物中での割合は通常50〜95重量
%、好ましくは60〜85重量%、更に好ましくは65
〜80重量%である。
【0034】(c)を含む化合物(C)としては、
(c)を含有するビニル単量体を構成単位とするスチレ
ン系樹脂(C−1)、(c)を2個以上含有する非ビニ
ル重合性化合物(C−2)が挙げられる。
【0035】(C−1)としては、前記(A)で挙げた
スチレン系単量体、必要により他のビニル単量体、およ
び(c)を含有するビニル単量体として前記(a2)で
挙げた単量体との共重合物が挙げられる。(c)を含有
する単量体の(C−1)中での含有量は、通常0.1〜
15重量%で、好ましくは0.5〜5重量%であり、重
量平均分子量基準で(C−1)1分子中1個以上の
(c)を含有することが好ましい。(C−1)の重量平
均分子量は通常1000〜30万、好ましくは1万〜2
0万であり、ピーク分子量は通常500〜20万、好ま
しくは1万〜15万である。(C−1)のガラス転移点
は、通常40〜100℃、好ましくは50〜70℃であ
る。
【0036】(C−2)としては、(c)が水酸基の場
合、2価または3価以上のアルコール類が挙げられる。
2価アルコ−ルの具体例としては、(1)炭素数2〜5
0の脂肪族グリコール類およびこれらのアルキレンオキ
サイド付加物(付加数1〜20モル)(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、1,4−ブタンジ
オール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジ
オールなど);(2)ハイドロキノン、カテコール、レ
ゾルシン、ピロガロール、ビスフェノール類(ビスフェ
ノールA、ビスフェノールAD、ビスフェノールF、ビ
スフェノールスルホンなど)および水素添加ビスフェノ
ール類およびこれらにアルキレンオキサイドを付加(付
加数1〜20モル)させたフェノール系グリコール類;
およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。アルキ
レンオキサイドとしてはエチレンオキサイド、プロピレ
ンオキサイドなどがあげられ、これら混合物を付加する
場合、ブロック付加でもランダム付加でも良い。これら
の中で好ましいものは、エチレングリコール、ネオペン
チルグリコールおよびビスフェノール類(とくにビスフ
ェノールA)にアルキレンオキサイドを2〜3モル付加
させたもの、およびこれらの混合物であり、特に好まし
くはネオペンチルグリコール、ビスフェノールAのアル
キレンオキサイドを2〜3モル付加させたもの、および
これらの混合物である。3価以上のアルコール類の具体
例としては、(1)炭素数3〜20の脂肪族多価アルコ
ール(ソルビトール、1,4−ソルビタン、ペンタエリ
スリトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプ
ロパン、グリセロールなど);(2)炭素数6〜20の
芳香族多価アルコール(1,3,5−トリヒドロキシル
メチルベンゼンなど);並びにこれらのアルキレンオキ
サイド付加物(付加数1〜20モル);(3)官能基数
3〜10のノボラック型フェノール樹脂のオキシアルキ
レンエーテル;(4)イソシアヌル酸などの分子中に2
個以上の活性水素を有する複素環式化合物のオキシアル
キレンエーテルなどが挙げられる。これらの中では、
(1)、(3)および(4)の化合物が好ましく、
(3)および(4)が更に好ましい。
【0037】(c)がイソシアネート基の場合、炭素数
6〜20(イソシアネート基中の炭素数除く、以下同
様)の芳香族、炭素数2〜18の脂肪族、炭素数4〜1
5の脂環式各ポリイソシアネート化合物、炭素数8〜1
5の芳香脂肪族ポリイソシアネートおよびこれらのポリ
イソシアネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド
基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウ
レトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、
オキサゾリドン基含有変性物など)およびこれらの混合
物が挙げられる。
【0038】芳香族ポリイソシアネートとしては、1,
3−および/または1,4−フェニレンジイソシアネー
ト、2,4−および/または2,6−トリレンジイソシ
アネート(TDI)、粗製TDI、2,4’−および/
または4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
(MDI)、4,4’−ジイソシアナトビフェニル、
3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェ
ニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナト
ジフェニルメタンなどが挙げられる。脂肪族ポリイソシ
アネートとしては、エチレンジイソシアネート、テトラ
メチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネートな
どが挙げられる。脂環式ポリイソシアネートとしては、
イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘ
キシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(水添MD
I)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシク
ロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)などが挙
げられる。上記芳香脂肪族ポリイソシアネートの具体例
としては、m−および/またはp−キシリレンジイソシ
アネート(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチ
ルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)などが挙
げられる。(c)がカルボキシル基の場合、2価または
3価以上のポリカルボン酸類が挙げられる。
【0039】2価の酸としては(1)炭素数1〜20の
飽和脂肪酸(コハク酸、セバチン酸、アジピン酸、マロ
ン酸、アゼライン酸、シクロヘキサンジカルボン酸ナジ
ック酸、メチルナジック酸など);(2)炭素数1〜2
0の不飽和脂肪酸(マレイン酸、イタコン酸、フマール
酸、アゼライン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタ
コン酸など);(3)芳香族ジカルボン酸(フタール
酸、イソフタール酸、テレフタール酸など);(4)側
鎖の炭素数1〜20のアルキルまたはアルケニルコハク
酸(オクチルコハク酸、ドデセニルコハク酸)など、お
よびこれらの酸の無水物、低級アルキル(メチル、エチ
ル)エステルなどが挙げられる。その他リノレイン酸の
二量体、三量体などの重合脂肪酸も使用できる。2塩基
酸は単独でも2種以上の混合物としても使用できる。こ
れらの中では、コハク酸、マレイン酸、フマール酸、フ
タール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、オクチル
コハク酸およびドデセニルコハク酸に代表されるアルキ
ルまたはアルケニル(炭素数4〜18)コハク酸が好ま
しい。3価以上のポリカルボン酸類の具体例としては、
(1)炭素数7〜20の脂肪族ポリカルボン酸(1,
2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサン
トリカルボン酸など);(2)炭素数9〜20の脂環式
ポリカルボン酸(1,2,4−シクロヘキサントリカル
ボン酸など);(3)炭素数9〜20の芳香族ポリカル
ボン酸(1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,
2,5−ベンゼントリカルボン酸、ピロメリット酸な
ど);並びにこれらの無水物や低級アルキル(メチル、
ブチルなど)エステルが挙げられる。これらの中では、
(3)およびその無水物や低級アルキルエステルが好ま
しい。
【0040】(c)がシクロカーボネート基の場合、炭
素数8〜30のジシクロカーボネート化合物、具体例と
して、脂肪族3価アルコールのシクロカーボネートと前
記2価以上の酸とのエステル化物(コハク酸ジグリセリ
ルシクロカーボネート、フタル酸ジグリセリルシクロカ
ーボネート、アゼライン酸ジグリセリルシクロカーボネ
ートなど)が挙げられる。
【0041】(c)がアミノ基の場合、炭素数2〜24
の脂肪族、脂環式、複素環式、芳香族各ポリアミン類が
挙げられる。脂肪族ポリアミン類としては、たとえば炭
素数2〜6のアルキレンジアミン〔エチレンジアミン,
プロピレンジアミン,トリメチレンジアミン,テトラメ
チレンジアミン,ヘキサメチレンジアミンなど〕,ポリ
アルキレン(炭素数2〜6)ポリアミン〔ジエチレント
リアミン,イミノビスプロピルアミン,ビス(ヘキサメ
チレン)トリアミン,トリエチレンテトラミン,テトラ
エチレンペンタミン,ペンタエチレンヘキサミンな
ど〕,これらのアルキル(炭素数1〜4)またはヒドロ
キシアルキル(炭素数2〜4)置換体〔ジアルキル(炭
素数1〜3)アミノプロピルアミン,トリメチルヘキサ
メチレンジアミン,アミノエチルエタノールアミン,メ
チルイミノビスプロピルアミンなどが挙げられる。脂環
式ポリアミンとしては、たとえば1,3−ジアミノシク
ロヘキサン,イソホロンジアミン,メンタンジアミン,
4,4´−メチレンジシクロヘキサンジアミン(水添メ
チレンジアニリン)などが挙げられる。複素環式ポリア
ミンとしては、たとえばピペラジン,N−アミノエチル
ピペラジン,1,4−ジアミノエチルピペラジンなどが
挙げられる。芳香族ポリアミン類としては、非置換芳香
族ポリアミン、たとえば1,2−,1,3−および1,
4−フェニレンジアミン,2,4´−および4,4´−
ジフェニルメタンジアミン,クルードジフェニルメタン
ジアミン[ポリフェニルポリメチレンポリアミン],ジ
アミノジフェニルスルホン,ベンジジン,チオジアニリ
ン,ビス(3,4−ジアミノフェニル)スルホン,2,
6−ジアミノピリジン,m−アミノベンジルアミン,ト
リフェニルメタン−4,4´,4”−トリアミン,ナフ
チレンジアミン;核置換アルキル基(たとえばメチル,
エチル,n−およびi−プロピル,ブチルなどの炭素数
1〜4アルキル基)を有する芳香族ポリアミン、たとえ
ば2,4−および2,6−トリレンジアミン,クルード
トリレンジアミン,ジエチルトリレンジアミン,4,4
´−ジアミノ−3,3´−ジメチルジフェニルメタン,
4,4´−ビス(o−トルイジン),1,3−ジメチル
−2,4−ジアミノベンゼン,1,3−ジエチル−2,
4−ジアミノベンゼン,およびこれらの異性体の種々の
割合の混合物;2級アミノ基を有する芳香族ポリアミン
[上記芳香族ポリアミンの−NH2 の一部または全部が
−NH−R´(R´はアルキル基たとえばメチル,エチ
ルなどの低級アルキル基)で置き換ったもの]たとえば
4,4´−ジ(メチルアミノ)ジフェニルメタン,1−
メチル−2−メチルアミノ−4−アミノベンゼン;が挙
げられる。これらのうちで好ましいのは脂肪族、及び芳
香族ポリアミン類である。(c)がエポキシ基の場合、
脂肪族系、脂環族系、複素環系あるいは芳香族系のポリ
エポキシ化合物が挙げられる。脂肪族系としては、炭素
数2〜20の多価脂肪族アルコールのポリグリシジルエ
ーテル体、多価脂肪酸のポリグリシジルエステル体、お
よびグリシジル脂肪族アミンが挙げられる。多価脂肪族
アルコールのポリグリシジルエーテル体としては、エチ
レングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリ
コールジグリシジルエーテル、テトラメチレングリコー
ルジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグ
リシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシ
ジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジル
エーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエー
テル、およびソルビトールポリグリシジルエーテルが挙
げられる。脂環族系としては、ビニルシクロヘキセンジ
オキシド、リモネンジオキシド、ジシクロペンタジエン
ジオキシドが挙げられる。また、脂環族系としては、前
記芳香族系ポリエポキシド化合物の核水添化物も含む。
複素環系としては、トリスグリシジルメラミンが挙げら
れる。芳香族系としては、多価フェノールのグリシジル
エーテル体が挙げられる。多価フェノールのグリシジル
エーテル体としては、ビスフェノールFジグリシジルエ
ーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビス
フェノールBジグリシジルエーテル、ビスフェノールA
Dジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジ
ルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ハ
イドロキノンジグリシジルエーテル、ピロガロールトリ
グリシジルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のグリ
シジルエーテル体、ビスフェノールA2モルとエピクロ
ロヒドリン3モルの反応から得られるジグリシジルエー
テル体、フェノールとグリオキザール、グルタールアル
デヒド、またはホルムアルデヒドの縮合反応によって得
られるポリフェノールのポリグリシジルエーテル体、お
よびレゾルシンとアセトンの縮合反応によって得られる
ポリフェノールのポリグリシジルエーテル体などが挙げ
られる。これらのうち好ましいのは、脂肪族および芳香
族系ポリエポキシ化合物である。
【0042】(C−1)と(C−2)では、スチレン系
樹脂である(C−1)が、離型剤あるいは荷電制御剤分
散性の観点から好ましい。
【0043】(a2)と(c)の比率は、(c)/(a
2)当量が通常0.2〜10.0であり、好ましくは
0.7〜5である。
【0044】本発明のバインダー組成物は、MFT向上
の観点から縮合系樹脂(D)を含むことが好ましい。
(D)は、通常80〜200℃、好ましくは90〜15
0℃のフロー軟化点を有し、そのテトロヒドロフラン可
溶分の重量平均分子量は、通常1,000〜100,0
00、好ましくは1,500〜50,000、更に好ま
しくは2000〜30,000であり、架橋構造を有さ
ない直鎖状高分子、あるいは架橋高分子である。具体例
として、ポリエステル樹脂(D1)、エポキシ樹脂(D
2)、ポリアミド樹脂(D3)、クマロン樹脂、ケトン
樹脂、キシレン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、
などが挙げられる。これらのうち、好ましいのはポリエ
ステル(D1)、エポキシ樹脂(D2)、ポリアミド樹
脂(D3)である。
【0045】本発明に用いるポリエステル(D1)は、
例えば2価アルコールと2価の酸類(2塩基酸、無水
物、低級エステル化物)と必要により3価以上のポリカ
ルボン酸類および/または3価以上のアルコール類を重
縮合することにより得られる。末端カルボン酸、末端水
酸基を封止するため、あるいは分子量の調整や反応の制
御を目的として、モノアルコールまたはモノカルボン酸
を併用することもできる。
【0046】2価および3価以上のアルコ−ル類、2価
および3価以上の酸類としては、前記(c)で示したも
のが挙げられる。
【0047】末端カルボキシル基封止を目的に用いられ
るモノアルコールの具体例としては、ベンジルアルコー
ル、トルエン−4−メタノールおよびシクロヘキサンメ
タノールなどが挙げられる。末端水酸基封止を目的に用
いられるモノカルボン酸の具体例としては、安息香酸、
パラオキシ安息香酸、トルエンカルボン酸、サリチル
酸、酢酸、プロピオン酸、およびステアリン酸などが挙
げられる。本発明のポリエステル樹脂を構成するカルボ
ン酸類とアルコール類との比率はアルコール性水酸基当
量/カルボキシル基当量が、通常0.5〜2.0、好ま
しくは0.6〜1.6、更に好ましくは0.7〜1.4
となるような比率であればよい。また、必要により3価
以上のカルボン酸類および/または3価以上のアルコー
ル類を用いる場合は、通常35重量%以下、好ましくは
25重量%以下である。
【0048】(D1)は、MFT向上を目的にウレタン
結合および/またはウレア結合を分子中に含むことがで
きる。ウレタン結合は、末端に水酸基を残した(D1)
とポリイソシアネートとの反応によって導入できる。ポ
リイソシアネートとしては、従来からポリウレタン製造
に使用されているものが使用でき、前記したものと同じ
ものが挙げられる。ポリイソシアネートと水酸基の比率
は、モル比で通常、0.5〜1.5、好ましくは0.6
〜1.4、更に好ましくは0.7〜1.3である。ウレ
ア結合は、末端に水酸基を残した(D1)とポリイソシ
アネートおよび炭素数2〜20のポリアミン(エチレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミ
ン、ジエチレントリアミンなど)との反応によって導入
できる。反応温度は通常40〜130℃、反応において
は、ウレタン化反応に用いられる触媒(ジブチルチンル
レート、スタナスオクトエートなど)を使用することも
できる。
【0049】(D1)は通常0.2〜200、好ましく
は、0.5〜150mgKOH/gの酸価と通常0.2
〜200、好ましくは、0.5〜150mgKOH/g
の水酸基価を有している。(D1)の重量平均分子量は
通常1000〜10万、好ましくは1500〜5万であ
り、更に好ましくは2000〜3万である。(D1)の
Tgは通常20〜85℃、好ましくは35〜80℃、更
に好ましくは、45〜75℃である。
【0050】本発明に用いるエポキシ樹脂(D2)の具
体例としては、ビスフェノールA型、ビスフェノールF
型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリフェ
ノール型エポキシ樹脂、ポリグリシジル型エポキシ樹脂
およびこれらエポキシ樹脂と前記記載のジカルボン酸お
よび/またはモノカルボン酸との反応物が挙げられる。
(D2)の重量平均分子量は通常1000〜10万、好
ましくは1500〜5万であり、更に好ましくは200
0〜3万である。(D2)のTgは通常20〜85℃、
好ましくは35〜80℃、更に好ましくは、45〜75
℃である。
【0051】本発明に用いるポリアミド(D3)は、特
に限定されないが、2価以上のカルボン酸類と2価以上
のアミン類と必要によりモノカルボン酸および/または
モノアミンとから得ることができる。2価以上のカルボ
ン酸類の具体例としては、一般にダイマー酸と呼ばれる
オレイン酸やリノール酸などの不飽和脂肪酸を重合した
重合脂肪酸および前記記載の2価カルボン酸類が挙げら
れる。2価以上のアミン類の具体例としては、(1)脂
肪族ポリアミン(エチレンジアミン、ジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミン、1,2−ジアミノプロ
パン、1,3−ジアミノプロパン、ヘキサメチレンジア
ミンなど);(2)脂環式ポリアミン(イソポロンジア
ミン、シクロヘキシレンジアミンなど);(3)芳香族
ポリアミン(キシリレンジアミン、ジアミノジフェニル
メタンなど)が挙げられる。このうち(1)が好まし
い。モノカルボン酸の具体例としては、前記記載のモノ
カルボン酸、その他の例としては、混合脂肪酸(パーム
油脂肪酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、牛脂脂肪酸
など)が挙げられる。モノアミンの具体例としては、n
−プロピルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミ
ン、モノエタノールアミンなどが挙げられる。カルボン
酸類とポリアミン類の比率は、カルボキシル基当量/ア
ミノ基当量が、通常0.5〜1.5、好ましくは0.6
〜1.4、更に好ましくは0.7〜1.3となるような
比率であればよい。反応は通常、140〜250℃、好
ましくは180〜230℃程度の温度条件下で行われ
る。反応は着色を防止するために窒素ガスなどの不活性
ガス中で行うことが好ましい。(D3)の融点は通常2
0〜150℃、好ましくは40〜140℃、更に好まし
くは、60〜120℃である。
【0052】重縮合反応は、必要により触媒(例えばジ
ブチル錫オキサイド、酸化第一錫およびテトラブチルチ
タネート)を使用することができ、通常150℃〜30
0℃の任意の温度で行うことができる。また、この反応
は、常圧または減圧下、さらに不活性ガスや溶媒の存在
下または不存在下で行うことができる。
【0053】(D1)〜(D3)のうち好ましいのは
(D1)である。(D)は1種でもよいし、2種以上の
樹脂から構成されてもよい。ただし、耐ホットオフセッ
ト性の点から(D)はトナーバインダーの連続相に実質
的に相溶しているのが好ましい。(D)が2種以上の場
合(D)のいずれかがトナーバインダーの連続相に分散
していることが好ましい。
【0054】(D)混合する方法としては、:
(A)、(B)および必要により(C)からなるバイン
ダー樹脂を含有する溶液に(D)を溶解または分散し、
次いで溶剤を除去する方法、:(A)、(B)および
必要により(C)からなるバインダー樹脂と(D)を溶
融状態下で混合することによって得る方法、および:
(D)の少なくとも一部の存在下(バインダー組成物中
に含まれる(D)の総量の10〜50重量%)で、
(A)、(B)および(C−1)のうちいずれかの重合
体が重合される方法が挙げられる。これらのうち好まし
いのは、およびの方法である。
【0055】バインダー組成物中の(A)、(B)、
(C)及び(D)の含量は通常(A)が5〜50重量
%、好ましくは15〜40重量%、(B)が50〜95
重量%、好ましくは60〜85重量%、(C)が0〜4
0重量%、好ましくは0.5〜30重量%、(D)が0
〜40重量%、好ましくは1〜15重量%である。
【0056】本発明の組成物はさらに離型剤(E)を含
有することが望ましい。(E)は通常、融点が40〜1
80℃、好ましくは50〜120℃であり、重量平均分
子量が通常、200〜200000、好ましくは400
〜50000の化合物であり、具体例として、(E1)
ポリオレフィン系化合物、(E2)脂肪族ポリエステル
化合物、(E3)脂肪族アミド化合物、(E4)ケトン
化合物があげられる。
【0057】(E1)ポリオレフィン系化合物として
は、 (E1−1):ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレ
ン−プロピレン共重合体、エチレン−αオレフィン(炭
素数3〜8)共重合体(例えばエチレン50重量%以
上、特に70重量%以上のもの)、 (E1−2):(E1−1)のマレイン酸誘導体(無水
マレイン酸、マレイン酸ジメチルエステル、マレイン酸
ジエチルエステル、マレイン酸ジ−2−エチルヘキシル
エステルなど)、 (E1−3):(E1−1)の酸化物、 (E1−4):エチレン性不飽和カルボン酸[(メタ)
アクリル酸、イタコン酸など]およびそのエステル[ア
ルキル(炭素数1〜18)エステルなど]とエチレン性
不飽和炭化水素(エチレン、プロピレン、1−ブテンな
ど)との共重合体およびこれらの混合物が挙げられる。
【0058】(E2)脂肪族ポリエステル化合物として
は、たとえば2価アルコールと2塩基酸類と必要により
3価以上のポリカルボン酸類および/または3価以上の
アルコール類を重縮合することにより得られるものがあ
げられる。末端カルボン酸、末端水酸基を封止するた
め、あるいは分子量の調整や制御を目的として、モノア
ルコールまたはモノカルボン酸を併用することもでき
る。2価アルコールとしてはエチレングリコール、1,
4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6
−ヘキサンジオール、1,12−ドデカンジオールなど
の脂肪族グリコール類があげられる。3価以上のアルコ
ール類の具体例としては、ペンタエリスリトール、トリ
メチロールプロパン、グリセロールなどがあげられる。
2塩基酸としては、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸、アゼライン酸、メサコン酸、シトラコン
酸、セバシン酸、テレフタール酸、シクロヘキサンジカ
ルボン酸など、およびこれらの無水物があげられる。3
価以上のポリカルボン酸類の具体例としては、1,2,
4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼント
リカルボン酸ピロメリット酸並びにこれらの無水物やア
ルキル(メチル、ブチルなど)エステルがあげられる。 (E3)脂肪族アミド化合物としては、脂肪族ポリアミ
ンとポリカルボン酸類とを重縮合することにより得られ
るものがあげられる。ポリアミンとしては、エチレンジ
アミン、4,4−ジアミノブタン、4,6−ジアミノヘ
キサン、1,8−ジアミノオクタン、1,12−ジアミ
ノドデカン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテト
ラアミン、テトラエチレンペンタミンなどの脂肪族ポリ
アミン、1,3−フェニレンジアミン、1,4−フェニ
レンジアミンのどの芳香族ポリアミンがあげられる。ポ
リカルボン酸としては、前記記載の2塩基酸、3塩基酸
があげられる。
【0059】(E4)ケトン化合物としては、カルボニ
ル基を中心に対称または非対称に脂肪族、または芳香族
基が結合した合計炭素数16〜90のケトン化合物があ
げられる。脂肪族基としては、炭素数1〜50のアルキ
ル、およびアルケニル基が、また芳香族炭化水素基とし
ては、フェニル基、および炭素数1〜50のアルキル基
を有するアルキルフェニル基があげられる。これらのう
ち、好ましいのは(E1)である。
【0060】(E)を混合する方法としては、:
(A)、(B)、必要により(C)および/または
(D)からなるバインダー樹脂を含有する溶液に(E)
を溶解または分散し、次いで溶剤を除去する方法、:
(A)、(B)、必要により(C)および/または
(D)からなるバインダー樹脂と(E)を溶融状態下で
混合することによって得る方法、および:(E)の少
なくとも一部の存在下(バインダー組成物中に含まれる
(D)の総量の5〜30重量%)で、(A)、(B)お
よび(C−1)のうちいずれかの重合体が重合される方
法があげられる。これらのうち好ましいのは、の方法
である。(E)の含量は、(A)、(B)、(C)、
(D)の総重量に対して通常0.1〜20重量%、好ま
しくは1〜8重量%である。
【0061】本発明のバインダー樹脂組成物には、電子
写真用トナーに一般に使用される正又は負帯電性の荷電
制御剤を含有することができる。正帯電性の荷電制御剤
としては、含窒素化合物(4級アンモニウム塩化合物、
グアニジン誘導体、チオ尿素誘導体、イミド化合物な
ど)、高分子型正帯電性荷電制御剤{4級アンモニウム
塩含有ポリマー(例えば、三洋化成工業(株)製サンチ
ャージャーPI−617B、オリエント化学工業(株)
製ボントロンAFP−Tなど)}が挙げられる。負帯電
性荷電制御剤としては、中心金属(クロム、銅、鉄、コ
バルト、亜鉛などの遷移金属)に種々の配位子(アミン
系配位子、アゾ系配位子など)が配位した錯化合物、高
分子型荷電制御剤{スルホン酸塩基をランダム共重合し
た高分子物質(例えば、特開昭63−88564号公
報)、ブロックポリマー型高分子物質(例えば、US
P.4,925,765)、パーフルオロアルキルエチ
ルアクリレート重合体とスチレン/アクリル酸メチル/
t−ブチルアクリルアミドスルホン酸共重合体の併用
(特開平6−230609号公報)}などが挙げられ
る。荷電制御剤のバインダー樹脂組成物の重量割合は、
バインダー樹脂100に対して通常0〜5、好ましくは
0.5〜3である。
【0062】本発明のバインダー樹脂組成物の110℃
での溶融粘度(V1)は、通常100〜25,000P
a・s、好ましくは200〜15,000Pa・sあ
り、170℃での溶融粘度(V2)は、通常10〜3,
000Pa・sであり、好ましくは100〜500Pa
・sである。さらにlog(V1)/log(V2)は
通常1.0を超え3.0以下、好ましくは1.1〜2.
5である。V1が100Pa・s未満では、コールドオ
フセット性が悪化し、25,000Pa.sを超えると
MFTが不十分となる。V2が10未満ではHOTが不
十分であり、3,000Pa・s超えると離型剤あるい
は荷電制御剤の分散が不十分となり、HOTが低下した
り、帯電特性が不十分となる。log(V1)/log
(V2)が3.0を超えると、非オフセット温度幅が不
十分となる。
【0063】本発明のバインダー樹脂組成物において、
(A)中の(a2)と(C)中の(c)の少なくとも一
部が反応していることが好ましい。かかる反応は(A)
と(B)の混合物に(C)を配合後加熱することで得ら
れる。反応槽中で(A)、(B)、(C)を加熱、反応
させる方法、(A)と(B)の混合物と別途製造した
(C)をニーダー等を使用し加熱溶融状態で混練しなが
ら(A)と(C)を反応させる方法が挙げられる。反応
槽中で加熱する場合は、増粘するため(A)(B)ある
いは(C−1)を重合させるとき使用した溶剤中で加熱
することが望ましい。ニーダー等を使用する場合は
(A)、(B)および(C−1)の溶剤を除去しておく
ことが望ましい。また、(A)と(B)の混合物と
(C)を粉体で配合しトナーを作成する際に加熱、反応
させることもできる。
【0064】(A)、(B)、(C−1)の製造法は特
に限定されないが適当な溶剤中で重合される溶液重合が
望ましい。(A)は、溶液重合により製造され、実質的
に重合開始から重合完結するまでの重合体濃度が、通常
80重量%以下、好ましくは70重量%以下(重合体濃
度は、重合体、溶剤、および未反応単量体の総量に対す
る重合体の割合を示す)である。かかる重合体濃度範囲
においてはTHF不溶分が少なく、(C)との均一性が
よく、HOTが良好となる。反応温度は、重合収率及び
得られる分子量の観点から、通常40〜180℃、好ま
しくは55〜160℃の範囲である。重合は、窒素など
の不活性ガス雰囲気下、または高真空下で行うことが好
ましい。
【0065】(A)の重合に用いられる重合開始剤とし
ては、アルカリ金属系開始剤、ルイス酸系開始剤、アゾ
系開始剤、パーオキサイド系開始剤および還元剤と酸化
剤の組み合わせからなるレドックス系開始剤などが挙げ
られる。アルカリ金属系開始剤としては、アルカリ金属
(リチウム、ナトリウム、カリウムなど)、アルキル金
属類(ブチルリチウム、ベンジルカリウム、オクチルリ
チウムなど)、金属アルコキサイド類(リチウムブチル
アルコオキサイド、ナトリウムブチルアルコキサイド、
カリウムメチルオキサイド、リチウムエチルオキサイド
など)、グリニヤール試薬類(エチルマグネシウムブロ
マイドなど)が挙げられる。これらのうち、好ましいの
はアルキル金属類である。ルイス酸系開始剤としては、
塩化アルミニウム、塩化第二錫、三フッ化硼素、および
このエーテル錯体が挙げられる。これらのうち好ましい
のは、三フッ化硼素およびそのエーテル錯体である。ア
ゾ系開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、ア
ゾビスイソバレロニトリル、アゾビスジメチルバレロニ
トリル、アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバ
レロニトリル)、1−フェニルエチルアゾジフェニルメ
タンなどが挙げられる。これらのうち好ましいのは、ア
ゾビスイソブチロニトリル、およびアゾビスイソバレロ
ニトリルである。過酸化物系開始剤としては、1分子中
1つのパーオキシド基を持つ単官能性過酸化物(ベンゾ
イルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、
ラウロイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、
過酸化水素など)、1分子内に2つ以上のパーオキシド
基を持つ多官能性過酸化物(2,2−ビス(4,4−ジ
−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、
1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−ト
リメチルシクロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキシヘ
キサヒドロテレフタレートなど)、1分子内に1つ以上
のパーオキシド基と1つ以上の重合性不飽和基を有する
多官能性重合性過酸化物(ジアリルパーオキシジカーボ
ネート、t−ブチルパーオキシアリルカーボネートな
ど)などが挙げられる。これらのうち、好ましいのは単
官能性過酸化物である。レドックス系開始剤としては、
2価鉄イオンと過酸化水素の組み合わせ、2価鉄イオン
と過硫酸塩との組み合わせ、ジメチルアニリンと過酸化
ベンゾイルとの組み合わせなどが挙げられる。これらの
うち好ましいのは2価鉄イオンと過硫酸塩との組み合わ
せである。重合開始剤の使用量は、単量体の総量に対し
て通常0.02〜5重量%、好ましくは0.05〜2%
である。
【0066】(A)を溶液重合に用いる溶剤としては、
特に限定されないが、トルエン、キシレン、エチルベン
ゼン、クメンなどの芳香族系溶剤、ヘキサン、ヘプタ
ン、シクロヘキサンなどの脂肪族系溶剤、クロロホル
ム、四塩化炭素、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエ
タンなどのハロゲン化脂肪族系溶剤、モノクロロベンゼ
ン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン化芳香族系溶剤、
酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど
のケトン系溶剤、ジメチルホルムアミドなどのアミド系
溶剤、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶
剤、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエー
テル系溶剤、トリエチルアミン、ピリジンなどのアミン
系溶剤などが挙げられる。好ましくは、芳香族系溶剤、
脂肪族系溶剤、ハロゲン化脂肪族系溶剤、およびジメチ
ルホルムアミドおよびこれらの混合物が挙げられる。溶
剤の使用量は、単量体100重量部に対して通常25重
量部以上、好ましくは40重量部以上である。アルカリ
金属系あるいはルイス酸系の重合開始剤を用いる場合
は、溶剤および単量体の脱水精製を充分実施しておく必
要がある。
【0067】単量体の反応槽への供給は、全量があらか
じめ反応槽へ加えられ重合する方法、一部を反応槽に加
え、残りを連続的、または1回以上に分割して反応槽に
供給する方法、および全量を連続的または、1回以上に
分割して反応槽に供給する方法が挙げられる。好ましい
のは、単量体全量を連続的に供給する方法である。溶剤
の反応槽への供給は、あらかじめ全量を反応槽へ加えて
おく方法、一部を反応槽へ加え、残りを重合中に連続的
または1回以上に分割して加える方法が挙げられ、重合
中の重合体の濃度が常に80重量%以下に維持されるよ
う反応槽に供給されることが好ましい。単量体および溶
剤を重合中に連続的または分割して加える場合、単量体
と溶剤は、別々に反応槽に供給しても、またあらかじめ
混合して供給することもできる。重合開始剤の反応槽へ
供給は、あらかじめ反応槽へ単量体、あるいは溶剤とと
もに加えておく方法、溶剤、あるいは単量体とともに連
続的あるい1回以上に分割して加える方法、およびこれ
らの併用が挙げられる。
【0068】(B)の重合方法としては、溶液重合、塊
状重合、懸濁重合、乳化重合など任意の方法を選択でき
る。重合開始剤としては、特に限定されないが(A)の
重合方法で挙げたアゾ系開始剤、過酸化物系開始剤が挙
げられ、好ましいのは、単官能過酸化物である。(B)
を溶液重合によって得る場合の溶剤としては、特に限定
されないが、(A)の重合方法で挙げた溶剤を選択でき
る。好ましくは、芳香族系溶剤、脂肪族系溶剤、ハロゲ
ン化脂肪族系溶剤、およびジメチルホルムアミドおよび
これらの混合物が挙げられる。また(B)を懸濁重合に
よって得る場合、炭酸カルシウム、リン酸カルシウムな
どの無機塩系分散剤、ポリビニルアルコール、メチル化
セルロースなどの有機系分散剤を用いて水中で重合する
ことができる。重合温度は通常50〜200℃、好まし
くは60〜190℃である。重合中の雰囲気は窒素のよ
うな不活性ガスの存在下で行うことが好ましい。
【0069】(C)がスチレン系樹脂(C−1)である
場合、前記(A)または(B)と同様の重合方法を選択
できる。これらのうち、好ましいのは溶液重合である。
【0070】電子写真用トナーの製法の一例を示すと、
トナー重量に基づいてバインダー樹脂が通常45〜95
重量%、公知の着色剤(カーボンブラック、鉄黒、ベン
ジジンイエロー、キナクドリン、ローダミンB、フタロ
シアニン等)が通常5〜10重量%、離型剤が通常0.
1〜20重量%(離型剤は、本発明の離型剤(E)と同
種であってもよいし、本発明以外のものでもよく、併用
してもよい)、荷電制御剤が0.5〜5重量%および磁
性粉(鉄、コバルト、ニッケル、ヘマタイト、フェライ
トなどの化合物)が通常0〜50重量%の割合で用いら
れる。電子写真用トナーは上記成分を乾式ブレンドした
後、溶融混練され、その後粗粉砕され、最終的にジェッ
ト粉砕機などを用いて微粉砕され粒径5〜20μmの微
粒子として得る。前記電子写真用トナーは、必要に応じ
て鉄粉、ガラスビーズ、ニッケル粉、フェライトなどの
キャリア粒子と混合されて電気的潜像の現像剤として用
いられる。また粉体の流動性改良のために疎水性コロイ
ダルシリカ微粉末を用いることもできる。前記電子写真
用トナーは支持体(紙、ポリエステルフィルムなど)に
定着され使用される。定着方法については前述の通りで
ある。
【0071】
【実施例】以下実施例により本発明を更に説明するが本
発明はこれに限定されるものではない。以下、部は重量
部を示す。また、合成例、実施例および比較例で得られ
た樹脂の性質の測定法を次に示す。
【0072】 分子量測定 装置 :東ソー株式会社製 HLC−802A 条件 :カラム 東ソー株式会社製 TSK gel GMHXL2本 測定温度 :40℃ 試料溶液 :0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液 溶液注入量:100μl 検出機 :屈折率検出機 なお分子量校正曲線は標準ポリスチレンを用いて作成。
【0073】 ガラス転移点(Tg)測定 装置:セイコー電子工業株式会社製 DSC20、SSC/580 条件:ASTM(D3418−2)法
【0074】 THF不溶分測定 装置、器具:三角フラスコ、ガラスフィルター、ホッティングスターラー、循風 乾燥器、減圧乾燥器、アスピレーター 試薬 :セライト545(ナカライテスク(株)製)、THF 操作 :三角フラスコに試料0.5gを精秤(Xg)し、THF50ml を加え、ホッティングスターラー上で1時間還流させる。 ガラスフィルターにセライトを密に充填し、乾燥器で恒量となる まで乾燥させ、精秤(Yg)する。 セライトを充填したガラスフィルターにの試料を更にTHFを 加えながら完全に移し減圧濾過する。 濾過後のフィルターを80℃で恒量となるまで減圧乾燥し、精秤 (Zg)する。 計算 :THF不溶分%=(Z−Y)×100/(X)
【0075】樹脂(A)の作成 製造例1 温度計、撹機、窒素導入管の付いたオートクレーブ反応
槽中にキシレン200部を加え、スチレン740部、ブ
タジエン150部、アクリロニトリル30部、アクリル
酸10部の混合モノマー、キシレン250部と、開始剤
として、ジ−t−ブチルパーオキド5部を、窒素気流中
で、130℃で6時間で滴下した後、140℃で2時間
加熱し重合を完結させ、次いで減圧下で脱溶剤すること
によって樹脂(A1)を得た。(A1)のGPCによる
重量平均分子量は35万、ガラス転移点は62℃、酸価
は7.4であった。
【0076】製造例2 混合モノマーをスチレン750部、ステアリルメタクリ
レート160部、アクリロニトリル160部、アクリル
酸10部とする以外は、製造例1と同様にし樹脂(A
2)を得た。(A2)のGPCによる重量平均分子量は
40万、ガラス転移点は63℃、酸価は7.5であっ
た。
【0077】製造例3 混合モノマーをスチレン682部、ブタジエン160
部、アクリロニトリル140部、2−ヒドロキシエチル
メタクリレート18部とする以外は、製造例1と同様に
し樹脂(A3)を得た。(A3)のGPCによる重量平
均分子量は30万、ガラス転移点は61℃、水酸基価は
7であった。
【0078】製造例4 混合モノマーをスチレン810部、アクリル酸ブチル1
80部、アクリル酸10部とする以外は、製造例1と同
様にし樹脂(A4)を得た。(A4)のGPCによる重
量平均分子量は45万、ガラス転移点は62℃、酸価は
7であった。
【0079】樹脂Bの作成 製造例5 製造例1と同様の装置にキシレン452部を入れ、窒素
置換後170℃でスチレン900部、アクリロニトリル
80部、ブチルアクリレート20部の混合モノマーと、
開始剤としてジ−t−ブチルパーオキサイド20部と、
キシレン125部の混合物を4時間で滴下した。滴下後
1時間170℃で熟成させ、重合を完結させた。その後
減圧下で脱溶剤することによって樹脂(B1)を得た。
(B1)のGPCによる重量平均分子量は4500、ガ
ラス転移点は60℃であった。
【0080】製造例6 混合モノマーをスチレン920部、アクリロニトリル8
0部、ジ−t−ブチルパーオキサイド40部とする以外
は製造例4と同様にし、樹脂(B2)を得た。(B2)
のGPCによる重量平均分子量は3000、ガラス転移
点は60℃であった。
【0081】製造例7 反応装置にあらかじめポリエチレンワックス(融点12
0℃、Mw10000)50部を加える以外は製造例5
と同様にし、樹脂(B5)を得た。(B5)のGPCに
よる重量平均分子量は3020、ガラス転移点は59℃
であった。
【0082】樹脂Cの作成 製造例8 製造例1と同様の装置にキシレン250部を入れ、窒素
置換後140℃でスチレン770部、アクリロニトリル
70部、メタクリル酸グリシジル30部、ブタジエン1
30部の混合モノマーと、開始剤としてジ−t−ブチル
パーオキサイド10部と、キシレン125部の混合物を
4時間で滴下した。滴下後3時間150℃で熟成させ、
重合を完結させた。その後減圧下で脱溶剤することによ
って樹脂(C1−1)を得た。(C1−1)のGPCに
よる重量平均分子量は90,000、ガラス転移点は6
4℃であった。
【0083】製造例9 混合モノマーをスチレン857部、アクリロニトリル8
0部、メタクリル酸グリシジル63部、ジ−t−ブチル
パーオキサイドを30部とする以外は製造例4と同様に
し、樹脂(C1−2)を得た。(C1−2)のGPCに
よる重量平均分子量は4000、ガラス転移点は64℃
であった。
【0084】製造例10 製造例1と同様の装置にキシレン200部を入れ、窒素
置換後140℃でスチレン700部、アクリロニトリル
140部、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン60
部の混合モノマーと、開始剤としてジ−t−ブチルパー
オキサイド15部とキシレン100部の混合物を3時間
で滴下した。滴下後3時間145℃で熟成させ、重合を
完結させた。その後減圧下で脱溶剤することによって樹
脂(C1−3)を得た。(C1−3)のGPCによる重
量平均分子量は10万、ガラス転移点は75℃であっ
た。
【0085】製造例11 製造例1と同様の装置にトルエン250部を入れ、窒素
置換後110℃でスチレン773部、アクリロニトリル
140部、m−イソプロペニル−α、α−ジメチルベン
ジルイソシアネート87部の混合モノマーと開始剤とし
てアゾビスイソブチロニトリル4.21部とトルエン1
76部の混合物を2時間で滴下し、滴下後115℃で1
2時間熟成し重合を完結させた。その後減圧下で脱溶剤
することによって樹脂(C1−4)を得た。(C1−
4)のGPCによる重量平均分子量は12万、ガラス転
移点は98℃であった。
【0086】樹脂Dの作成 製造例12 テレフタル酸382部とビスフェノールAのエチレンオ
キサイド2モル付加物1000部を230℃で重縮合
し、更に無水酢酸118部を加え140℃で2時間反応
させた後、脱酢酸することによってポリエステル樹脂
(D1−1)を得た。(D1−1)の重量平均分子量は
4700、数平均分子量は2400、フロー軟化点92
℃、ガラス転移点55℃であった。
【0087】製造例13 エポキシ樹脂としてエピコート1002(油化シェルエ
ポキシ社製)831部と、安息香酸169部と、テトラ
ブチルアンモニウムブロマイド2部とキシレン120部
を150℃で4時間反応させた後、脱溶剤し、エポキシ
樹脂(D3−1)を得た。(D3−1)の重量平均分子
量3500、数平均分子量2040、フロー軟化点90
℃、ガラス転移点52℃であった。
【0088】バインダー樹脂の作成 実施例1〜4 冷却管、撹拌機付コルベンにキシレン100部を仕込
み、表1に記載した量の(A)、(B)、(D),
(E)を加え、窒素置換後、撹拌しながら150℃で2
時間撹拌し均一に熔解させた。その後170℃で減圧脱
溶剤し、室温まで冷却後粉砕し、製造例4〜7で得られ
た樹脂(C)を表1に記載した配合比で粉体ブレンドし
内温180℃の二軸押出機で溶融混練し、(A)と
(C)を反応させ本発明のバインダー樹脂(F1)〜
(F10)を得た。
【0089】
【表1】
【0090】
【表2】
【0091】比較例1〜3 表3の成分を実施例1と同様にして、比較のバインダー
樹脂(F11〜13)を得た。
【0092】
【表3】
【0093】
【表4】
【0094】実施例1〜10および比較例1〜3 トナーバインダーの評価を下記の方法で評価した。実施
例1〜10のバインダー樹脂および比較例1〜3のバイ
ンダー樹脂の各々88部にカーボンブラック(三菱化成
(株)製 MA100)7部、本発明の離型剤として融
点が140℃、Mwが18000のポリプロピレンを3
部、及び荷電調整剤(保土ヶ谷化学工業(株)製スピロ
ンブラックTRH)2部を均一混合した後、内温150
℃の二軸押出機で混練、冷却物をジェットミルで微粉砕
し、ディスパージョンセパレータで分級し平均粒径12
μmの本発明のトナー(TN1)〜(TN10)及び比
較トナー(TN11)〜(TN13)を得た。
【0095】試験例1 トナー(TN1)〜(TN13)の各々3部にフェライ
トキャリア(パウダーテック(株)製 F−100)9
7部を均一混合し、市販複写機((株)東芝製BD−7
720)を用いて紙上にトナー像を転写し、転写された
紙上のトナーを市販複写機(シャープ(株)製 SF8
400A)の定着部を改造して、A4紙35枚/分のス
ピードで定着テストを行った。画像性は定着後の画像濃
度で判定した。テスト結果は表4に示した通りである。
【0096】試験例2 二軸押出機で混練、冷却したトナー粗粉砕物(8.6メ
ッシュパス〜30メッシュオン)を、一定条件下でジェ
ットミルで微粉砕し、分級せずに平均粒径をコールター
カウンターで測定し、粉砕性のテストとした。テスト結
果は表4に示した通りである。
【0097】試験例3 トナーTN1〜13それぞれをポリエチレン製の瓶に入
れ、45℃の恒温水槽に8時間保持した後、42メッシ
ュのふるいに移し、ホソカワミクロン(株)製パウダー
テスターを用いて10秒間振とうし、ふるいのうえに残
ったトナーの重量%を測定し、耐熱保存性のテストとし
た。数字の小さいもの程、耐熱保存性が良い。35%以
下であると問題なく使用できるレベルである。結果を表
5に示す。
【0098】
【表5】
【0099】
【発明の効果】本発明のトナーは、耐熱保存性、画像性
を損なうことなく、低温定着性、耐ホットオフセット
性、粉砕性のバランスに優れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平11−50808 (32)優先日 平成11年2月26日(1999.2.26) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平11−205580 (32)優先日 平成11年7月21日(1999.7.21) (33)優先権主張国 日本(JP) Fターム(参考) 2H005 AA01 AA06 CA03 CA04 CA05 CA06 CA07 CA08 CA09 CA11 CA13 CA30 EA01 EA03 EA06 EA07 EA10

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量平均分子量が5万〜200万である
    スチレン系樹脂(A)5〜50重量%と、重量平均分子
    量が1,000〜3万であるスチレン系樹脂(B)50
    〜95重量%からなり、110℃での溶融粘度(V1)
    が100〜25,000Pa・s、170℃での溶融粘
    度(V2)が10〜3000Pa・s、かつ1.0<l
    og(V1)/log(V2)≦3.0である電子写真
    用トナーバインダー組成物。
  2. 【請求項2】 (A)が、構成単位としてSP値(溶解
    性パラメーター)が10.8〜40.0である単量体
    (a1)を2〜40重量%含有する請求項1記載の組成
    物。
  3. 【請求項3】 (a1)が、(a1−1)ニトリル基を
    含有する単量体、(a1−2)イミド基を含有する単量
    体、(a1−3)エステル基を含有する単量体,(a1
    −4)スルホン酸塩基を含有する単量体、(a1−5)
    カルボン酸塩基を含有する単量体からなる群から選ばれ
    る単量体である請求項2記載の組成物。
  4. 【請求項4】 (A)が、構成単位としてビニル重合性
    二重結合以外の反応性官能基を有する単量体(a2)を
    含有し、かつバインダー中に(a2)と反応可能な官能
    基(c)を2個以上有する化合物(C)を含む請求項1
    〜3のいずれか記載の組成物。
  5. 【請求項5】 (a2)が有する官能基と(c)とが下
    記の組み合わせから選ばれる官能基である請求項4記載
    の組成物。 水酸基とイソシアネート基 カルボキシル基とオキサゾリン基 カルボキシル基とエポキシ基 カルボキシル基とシクロカーボネート基 カルボキシル基とアミノ基 アミノ基とエポキシ基 酸無水物と水酸基
  6. 【請求項6】 (A)および/または(B)が、構成単
    位として、ホモポリマーとしたときの体積抵抗率(Ω・
    cm)の対数値が13〜20、ガラス転移点が−150
    〜0℃である単量体(a3)を1〜40重量%含有する
    請求項1〜5のいずれか記載の組成物。
  7. 【請求項7】 (a3)が(a3−1)長鎖アルキル基
    含有単量体、(a3−2)共役ジエン系炭化水素及び
    (a3−3)フッ素含有単量体からなる群から選ばれる
    単量体である請求項6記載の組成物。
  8. 【請求項8】 さらに、80〜200℃のフロー軟化点
    を有し、1000〜100,000の重量平均分子量を
    有する縮合系樹脂(D)を含有する請求項1〜7のいず
    れか記載の組成物。
  9. 【請求項9】 縮合系樹脂(D)が、ポリエステル樹
    脂、エポキシ樹脂及びポリアミド樹脂からなる群より選
    ばれる少なくとも1種の樹脂である請求項8記載の組成
    物。
  10. 【請求項10】 さらに、離型剤(E)をを含有する請
    求項1〜9のいずれか記載の組成物。
  11. 【請求項11】 離型剤(E)が、40〜180℃に融
    点を有し、200〜200,000の重量平均分子量を
    有する化合物である請求項10記載の組成物。
  12. 【請求項12】 離型剤(E)が、(E−1)ポリオレ
    フィン系化合物、(E−2)脂肪族ポリエステル化合
    物、(E−3)脂肪族ポリアミド化合物及び(E−4)
    ケトン化合物からなる郡より選ばれる少なくとも1種の
    化合物である請求項10または11記載の組成物。
  13. 【請求項13】 請求項1〜12のいずれか記載のバイ
    ンダー組成物と着色剤からなる電子写真用トナー組成
    物。
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