JP2003280280A - 静電荷像現像トナー用荷電制御剤、トナーバインダー組成物及び静電荷像現像用トナー - Google Patents
静電荷像現像トナー用荷電制御剤、トナーバインダー組成物及び静電荷像現像用トナーInfo
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Abstract
で十分な帯電量、帯電の立ち上がりが得られ、かつ環境
安定性にも優れる荷電制御剤を提供する。 【解決手段】 スルホ基含有芳香族基を構成単位とし
0.1〜20重量%と、炭素数24〜1000の炭化水
素基を有する構成単位を0.1〜20重量%とを含有し
たポリエステル樹脂を負帯電制御剤として用いる。トナ
ーバイイダーはスチレン系樹脂である。
Description
含有してなるトナーバインダー組成物、及び静電荷像現
像用トナーに関する。更に詳しくは負帯電性荷電制御
剤、これを含有してなるトナーバインダー組成物、及び
静電荷像現像用トナーに関する。
刷などに用いられる静電荷像現像用トナーの電荷をコン
トロールするために、荷電制御剤を添加することが行わ
れている。今日知られている荷電制御剤のうち負帯電用
の荷電制御剤としては、アゾ染料系化合物、サリチル酸
金属錯体などがある。しかし、これらの化合物は、元来
有色であること(例えば、アゾ染料系化合物)、更にク
ロム、コバルト、亜鉛などの重金属が含まれている点が
近年、安全性の面から問題となりつつある。また、これ
らの化合物は低分子の結晶であるため、トナー中への微
分散が困難であり、トナーとした場合帯電量分布が広く
なる問題がある。
レン/ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム共重合体
(特開昭63−88564号公報)、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)、メタク
リル酸メチル/メタクリル酸ブロック共重合体(USP
4,925,765号明細書)などの高分子化合物が提案
されている。
れている高分子化合物は着色、安全性の面は改善されて
いるものの、帯電量及び帯電の立ち上がりが不十分であ
るという問題がある。
無色で重金属を含まず、少量の添加で十分な帯電量、帯
電の立ち上がりが得られ、かつ環境安定性にも優れる荷
電制御剤を開発すべく鋭意検討し本発明に到達した。す
なわち、本発明は、スルホ基含有芳香族化合物(a1)
を構成単位として含有するポリエステル(A)からなる
ことを特徴とする静電荷像現像トナー用荷電制御剤、該
荷電制御剤を含有するトナーバインダー組成物、並びに
ナーバインダー、着色材料及び本発明の荷電制御剤を含
有する静電荷像現像用トナーである。
ルホ基含有芳香族化合物(a1)、ポリオール及びポリ
カルボン酸の重縮合物等が挙げられる。スルホ基含有芳
香族化合物(a1)としては、スルホン酸基含有芳香族
化合物(a1−1)及びスルホン酸塩基含有芳香族化合
物(a1−2)が挙げられる。(a1−1)としては、
スルホテレフタル酸、スルホテレフタル酸アルキル(炭
素数1〜4)エステル及びスルホテレフタル酸ω−ヒド
ロキシアルキル(炭素数1〜4)エステル;スルホイソ
フタル酸、スルホイソフタル酸アルキル(炭素数1〜
4)エステル及びスルホイソフタル酸ω−ヒドロキシア
ルキル(炭素数1〜4)エステル;スルホフタル酸、ス
ルホフタル酸アルキル(炭素数1〜4)エステル及びス
ルホフタル酸ω−ヒドロキシアルキル(炭素数1〜4)
エステルなどが挙げられる。
ルカリ金属(リチウム、ナトリウム及びカリウムなど)
塩、アルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム及び
バリウムなど)塩、アミン(トリエチルアミン、トリブ
チルアミン及びジメチルベンジルアミンなど)塩及び4
級アンモニウム塩(トリブチルベンジルアンモニウム
塩、テトラエチルアンモニウム塩及びテトラブチルアン
モニウム塩など)などが挙げられる。これらの(a1)
のうち好ましいものは、(a1−2)であり、更に好ま
しいものは、スルホテレフタル酸アルキル(炭素数1〜
4)エステル、スルホテレフタル酸ω−ヒドロキシアル
キル(炭素数1〜4)エステル、スルホイソフタル酸ア
ルキル(炭素数1〜4)エステル及びスルホイソフタル
酸ω−ヒドロキシアルキル(炭素数1〜4)エステルの
アルカリ金属塩又はアミン塩である。
3価〜8価又はそれ以上のポリオール(c)が挙げられ
る。ジオール(b)としては、水酸基価180〜190
0mgKOH/gのジオール、具体的には、炭素数2〜
36のアルキレングリコール(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−ブタンジオール及び1,6−ヘキサ
ンジオール等);炭素数4〜36のアルキレンエーテル
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、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール及びポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール等);炭素数6〜36の脂環式ジ
オール(1,4−シクロヘキサンジメタノール及び水素
添加ビスフェノールA等);ビスフェノール類(ビスフ
ェノールA、ビスフェノールF及びビスフェノールS
等);上記脂環式ジオール及びビスフェノール類のAO
[エチレンオキサイド(EO)、プロピレンオキサイド
(PO)及びブチレンオキサイド(BO)等]付加物
(付加モル数2〜30)等が挙げられる。上記及び以下
においてAOは炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを
示す。
12のアルキレングリコール、ビスフェノール類のAO
付加物(付加モル数2〜30)及びこれらの併用であ
り、更に好ましいものは、素数2〜12のアルキレング
リコールとビスフェノール類のAO付加物(付加モル数
2〜30)の併用である。
(c)としては、水酸基価150〜1900mgKOH
/gのポリオール、具体的には、3価〜8価又はそれ以
上の脂肪族多価アルコール(グリセリン、トリメチロー
ルエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト
ール及びソルビトール等);上記脂肪族多価アルコール
のAO付加物(付加モル数2〜30);トリスフェノー
ル類(トリスフェノールPA等);ノボラック樹脂(フ
ェノールノボラック及びクレゾールノボラック等);上
記トリスフェノール類のAO付加物(付加モル数2〜3
0);上記ノボラック樹脂のAO付加物(付加モル数2
〜30)等が挙げられる。
はそれ以上の脂肪族多価アルコール及びノボラック樹脂
のAO付加物(付加モル数2〜30)であり、特に好ま
しいものはノボラック樹脂のAO付加物(付加モル数2
〜30)である。
(d)及び3価〜6価又はそれ以上のポリカルボン酸
(e)が挙げられる。ジカルボン酸(d)としては、酸
価180〜1250mgKOH/gのジカルボン酸、具
体的には、炭素数4〜36のアルキレンジカルボン酸
(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸及びドデセニルコ
ハク酸等);炭素数4〜36のアルケニレンジカルボン
酸(マレイン酸及びフマル酸等);炭素数8〜36の芳
香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタ
ル酸及びナフタレンジカルボン酸等)等が挙げられる。
これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケ
ニレンジカルボン酸及び炭素数8〜20の芳香族ジカル
ボン酸である。
(e)としては、酸価150〜1250mgKOH/g
のポリカルボン酸、具体的には、炭素数9〜20の芳香
族ポリカルボン酸(トリメリット酸及びピロメリット酸
等)、不飽和カルボン酸のビニル重合物[スチレン/マ
レイン酸共重合物、スチレン/アクリル酸共重合物、α
−オレフィン/マレイン酸共重合物及びスチレン/フマ
ル酸共重合物等]等が挙げられる。これらのうち好まし
いものは、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸であ
り、更に好ましいものはトリメリット酸、ピロメリット
酸である。尚、(d)又は(e)としては、上述のもの
の酸無水物又は低級アルキル(炭素数1〜4)エステル
(メチルエステル、エチルエステル及びイソプロピルエ
ステル等)を用いてもよい。
て、炭素数24〜1000の炭化水素基を有する化合物
(a2)を用いることができる。(a2)としては、末
端官能基型ポリジエン類[末端アルコール型ポリブタジ
エン及びその水添化物、末端アルコール型ポリイソプレ
ン及びその水添加物など]、無水マレイン酸変性ポリオ
レフィン類[無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マ
レイン酸変性ポリα−オレフィン(炭素数3〜8)、無
水マレイン酸変性エチレン・α−オレフィン(炭素数3
〜8)共重合体など]が挙げられる。
0、好ましくは45〜800、更に好ましくは100〜
300である。炭素数が24〜1000の範囲で更に良
好な環境安定性が得られる。(a2)の官能基度はポリ
エステル合成の観点から2以上が好ましく、更に好まし
くは2〜6である。末端官能基型ポリジエンは、ジエン
モノマーをアニオン重合し、末端官能基修飾するなど公
知の方法で得ることができ、更にこれを水素添加すれ
ば、不飽和結合のない水添型のポリジエンが得られる。
無水マレイン酸変性ポリオレフィンは、チーグラー型触
媒やカミンスキー型触媒など公知のオレフィン重合触媒
を用いて重合したポリオレフィンや高圧下にエチレンを
重合した低密度ポリエチレン更にはこれらを熱分解して
得られるオリゴマー型ポリオレフィンに、無水マレイン
酸を反応させるなど公知の方法で得ることができる。
酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]
/[COOH]として、通常2/1〜1/2、好ましくは
1.8/1〜1/1.8、特に1.5/1〜1/1.5
である。
を述べると、(A)の重量に基づいて、(a1)は通常
0.1〜30重量%、好ましくは0.1〜20重量%、
(a2)は通常0〜25重量%、好ましくは0.1〜2
0重量%、更に好ましくは、0.5〜12重量%であ
る。(a1)の割合を0.1〜20重量%とすることで
更に安定した帯電性を与えることができ、(a2)の割
合を0.1〜20重量%とすることで更に好ましい環境
安定性が得られる。
1)からなるポリエステルのブロックと、酸成分の60
モル%未満が(a1)からなるポリエステルのブロック
からなる構造をとることにより、(A)の中でスルホ基
濃度が高い部分があることになり、なお一層帯電性が安
定することから、(A)はこのような構造をとることが
より好ましい。(A)を上記構造とする方法としては、
例えば(a1)を酸成分の60モル%以上に調節してポ
リエステルを製造し、このポリエステルに更に酸成分の
60モル%未満の(a1)を含有する酸成分及びアルコ
ール成分を加えて重縮合する方法が挙げられる。
w)は、通常1000〜500000であり、好ましく
は2000〜200000である。1000未満ではト
ナーバインダーに相溶し帯電量不足となるとともに、ト
ナーの流動性に悪影響を与える。また、500000を
超えるとトナー中に分散させるのが困難となる。
ピーク分子量(Mp)は、テトラヒドロフラン(TH
F)可溶分についてGPCを用いて以下の条件で測定さ
れる。 装置 : 東ソー製 HLC−8120 カラム : TSKgelGMHXL(2本) TSKgelMultiporeHXL−M(1本) 測定温度 : 40℃ 試料溶液 : 0.25%のTHF溶液 溶液注入量: 100μl 検出装置 : 屈折率検出器 基準物質 : ポリスチレン 得られたクロマトグラム上最大のピーク高さを示す分子
量を最大ピーク分子量(Mp)と称する。尚、THF可
溶分は以下の方法で得られる。200mlの共栓付きマ
イヤーフラスコに、試料約0.5gを精秤し、THF5
0mlを加え、3時間撹拌還流させて冷却後、グラスフ
ィルターにて不溶分をろ別する。このろ液をTHF可溶
分として使用する。
ルボン酸及び必要により(a2)を公知のエステル化触
媒(例えばジブチルチンオキサイド)の存在下、150
〜280℃に加熱し、脱水縮合することで得られる。反
応末期の反応速度を向上させるために減圧することも有
効である。
トナーバインダーとあらかじめ混合し、荷電制御能をも
つトナーバインダー組成物として用いることができる。
トナーバインダーとしてはスチレン系樹脂、ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びこれらの混合
物などトナーバインダーとして公知のものが挙げられ
る。スチレン系樹脂としては、スチレンの重合体及びス
チレンとその他のビニルモノマーとの共重合体等が使用
できる。重合反応には、公知の重合反応触媒等が使用で
きる。
〜のモノマー及びこれらの併用が挙げられる。 カルボキシル基若しくはカルボン酸エステル基含有ビ
ニル系モノマー: −1)炭素数3〜20の不飽和モノカルボン酸:(メ
タ)アクリル酸、クロトン酸及び桂皮酸等; −2)炭素数4〜30の不飽和ジカルボン酸及びその
エステル形成性誘導体[酸無水物及びモノ若しくはジア
ルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステル]:マレ
イン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸及びこれ
らの無水物並びにこれらのモノ若しくはジアルキル(ア
ルキルの炭素数1〜18)エステル(メチルエステル及
びエチルエステル等)等; −3)炭素数3〜30の不飽和カルボン酸アルキル
(炭素数1〜24)エステル:メチル(メタ)アクリレ
ート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)ア
クリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレー
ト、ステアリル(メタ)アクリレート、エイコシル(メ
タ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト及びベンジル(メタ)アクリレート等;
酸多価(2〜3)アルコールエステル: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)アクリレート及び1,6ヘキサンジオールジア
クリレート等; −5)不飽和アルコール[ビニル、イソプロペニル
等]と炭素数1〜12のモノ若しくはポリカルボン酸と
のエステル:酢酸ビニル、ビニルブチレート、プロピオ
ン酸ビニル及び酪酸ビニル等。
アクリレート、例えばヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レート及びヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート; −2)炭素数2〜12のアルケノール、例えば(メ
タ)アリルアルコール、1−ブテン−3−オール及び2
−ブテン−1−オール; −3)炭素数4〜12のアルケンジオール、例えば2
−ブテン−1,4−ジオール; −4)炭素数3〜30のアルケニルエーテル、例えば
2−ヒドロキシエチルプロペニルエーテル及び蔗糖アリ
ルエーテル等。
数8〜20):スチレンのハイドロカルビル(アルキ
ル、シクロアルキル、アラルキル及び/又はアルケニ
ル)置換体、例えばα−メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、フェ
ニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチ
レン、クロチルベンゼン、ジビニルベンゼン、ジビニル
トルエン、ジビニルキシレン及びトリビニルベンゼン;
並びにビニルナフタレン。 −2)脂肪族ビニル系炭化水素:炭素数2〜20のア
ルケン類、例えばエチレン、プロピレン、ブテン、イソ
ブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オク
テン、ドデセン、オクタデセン及び前記以外のα−オレ
フィン等;炭素数4〜20のアルカジエン類、例えばブ
タジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,5
−ヘキサジエン及び1,7−オクタジエン; −3)脂環式ビニル系炭化水素:モノ及びジシクロア
ルケン及びアルカジエン類、例えばシクロヘキセン、
(ジ)シクロペンタジエン、ビニルシクロヘキセン及び
エチリデンビシクロヘプテン;テルペン類、例えばピネ
ン、リモネン及びインデン。
シジル(メタ)アクリレート等。 ニトリル基含有ビニル系モノマー:(メタ)アクリロ
ニトリル等。 イソシアネート基含有ビニルモノマー:(メタ)アク
リロイルイソシアネート等。 アミノ基含有ビニル系モノマー: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)アクリレート、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
−ビニルピリジン、クロチルアミン及びビニルイミダゾ
ール等。
チレンの単独重合体;スチレンと、炭素数3〜30の不
飽和カルボン酸アルキル(炭素数1〜24)エステル、
炭素数5〜16のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレ
ート、エポキシ基含有ビニル系モノマー及び/又はイソ
シアネート基含有ビニルモノマーの共重合体;スチレン
とニトリル基含有ビニル系モノマーの共重合体;スチレ
ンと炭素数4〜20のアルカジエン類の共重合体及びこ
れらと少量の他の共重合可能な単量体との共重合体であ
る。
観点から、好ましくは6000〜5000000、更に
好ましくは6500〜2000000である。スチレン
系樹脂のガラス転移点(Tg)はトナーの保存性の観点
から、好ましくは42〜85℃、更に好ましくは45〜
80℃である。尚、上記及び以下において、Tgはセイ
コー電子工業(株)製 DSC20,SSC/580を
用いて、ASTM D3418−82に規定の方法(D
SC法)で測定される。
[(b)及び(c)等]ポリカルボン酸[(d)及び
(e)等]の重縮合物が挙げられる。ポリエステル樹脂
は2種類以上を併用して用いることもできる。
70%含有していることが好ましく、更に好ましくは0
〜60%、特に0〜50%である。THF不溶分が70
%以下で良好な低温定着性が得られる。尚、THF不溶
分は以下の方法で得られる。200mlの共栓付きマイ
ヤーフラスコに、試料約0.5gを精秤し、THF50
mlを加え、3時間撹拌還流させて冷却後、グラスフィ
ルターにて不溶分をろ別する。THF不溶分の重量%
は、グラスフィルター上の樹脂分を80℃で3時間減圧
乾燥した後の重量と試料の重量比から算出する。
000〜30000、更に好ましくは1500〜250
00、特に1800〜20000である。Mpが100
0以上で、耐熱保存安定性及び粉体流動性が良好とな
り、30000以下でトナーの粉砕性が向上し、生産性
が良好となる。
0〜90℃、更に好ましくは50〜80℃、特に55〜
75℃である。Tgが40℃〜90℃の範囲では耐熱保
存安定性と低温定着性が良好である。
ルボン酸を公知のエステル化触媒、例えばテトラブトキ
シチタネート又はジブチルチンオキサイドの存在下、1
50〜280℃に加熱し、脱水縮合することで得られ
る。反応末期の反応速度を向上させるために減圧するこ
とも有効である。
(b)又は(c)との重付加物及びポリエポキシドと
(d)又は(e)の酸無水物との硬化物等が使用でき
る。重付加反応及び硬化反応には、公知の触媒等が使用
できる。ポリエポキシドとしては、芳香族ポリエポキシ
ド、複素環含有ポリエポキシド、脂環族ポリエポキシド
及び脂肪族ポリエポキシド等が用いられる。
ノールグリシジルエーテル(例えば、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ADジグリシジルエーテル及びビスフェノ
ールSジグリシジルエーテル);芳香族多価カルボン酸
グリシジルエステル(例えば、フタル酸ジグリシジルエ
ステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル及びテレフ
タル酸ジグリシジルエステル);グリシジル芳香族ポリ
アミン(例えば、N,N−ジグリシジルアニリン、N,
N,N’,N’−テトラグリシジルキシリレンジアミン
及びN,N,N’,N’−テトラグリシジルジフェニル
メタンジアミン)等が挙げられる。
リシジルメラミンが挙げられる。脂環族ポリエポキシド
としては、例えば、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
及びビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル
が挙げられる。
価アルコールのポリグリシジルエーテル(例えば、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及びテトラメチレングリコ
ールジグリシジルエーテル);多価脂肪酸のポリグリシ
ジルエステル(例えば、ジグリシジルオキサレート及び
ジグリシジルマレート);グリシジル脂肪族アミン(例
えばN,N,N’,N’−テトラグリシジルヘキサメチ
レンジアミン)等が挙げられる。
ネートと水酸基含有化合物[例えば(b)、(c)、
(b)と(d)の重縮合により得られるポリエステルジ
オール及び炭素数6〜12のカプロラクトンの開環重合
体]との重付加物などが使用できる。重付加反応には、
公知の重付加反応触媒等が使用できる。
CO基中の炭素を除く、以下同様)6〜20の芳香族ポ
リイソシアネート、炭素数2〜18の脂肪族ポリイソシ
アネート、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネー
ト、炭素数8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネート及
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等)及びこ
れらの2種以上の混合物等が用いられる。
ば、1,3−又は1,4−フェニレンジイソシアネー
ト、2,4−又は2,6−トリレンジイソシアネート
(TDI)、粗製TDI、2,4’−又は4,4’−ジ
フェニルメタンジイソシアネート(MDI)及び粗製M
DIが挙げられる。
ば、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(HD
I)及びドデカメチレンジイソシアネートが挙げられ
る。
ば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M
DI)、シクロヘキシレンジイソシアネート及びメチル
シクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)等が
挙げられる。
例えばm−又はp−キシリレンジイソシアネート(XD
I)及びα,α,α’,α’−テトラメチルキシリレン
ジイソシアネート(TMXDI)が挙げられる。
点から、好ましくは1500〜100000、更に好ま
しくは2000〜50000である。ウレタン樹脂のT
gはトナーの保存性の観点から、好ましくは40〜85
℃、更に好ましくは42〜80℃である。
に低温定着性や耐ホットオフセット性を向上させるため
に離型剤を併用することができる。離型剤としては、ポ
リオレフィンワックス、天然ワックス、炭素数30〜5
0の脂肪族アルコール、炭素数30〜50の脂肪酸及び
これらの混合物等が挙げられる。
ィン(例えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、イソ
ブチレン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデ
セン及びこれらの混合物等)の(共)重合体[(共)重
合により得られるもの及び熱減成型ポリオレフィンを含
む]、オレフィンの(共)重合体の酸素及び/又はオゾ
ンによる酸化物、オレフィンの(共)重合体のマレイン
変性物[例えばマレイン酸及びその誘導体(無水マレイ
ン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチル及
びマレイン酸ジメチル等)変性物]、オレフィンと不飽
和カルボン酸[(メタ)アクリル酸、イタコン酸及び無
水マレイン酸等]及び/又は不飽和カルボン酸アルキル
エステル[(メタ)アクリル酸アルキル(アルキルの炭
素数1〜18)エステル及びマレイン酸アルキル(アル
キルの炭素数1〜18)エステル等]等との共重合体、
及びサゾールワックス等が挙げられる。
ワックス、モンタンワックス、パラフィンワックス及び
ライスワックスが挙げられる。炭素数30〜50の脂肪
族アルコールとしては、例えばトリアコンタノールが挙
げられる。炭素数30〜50の脂肪酸としては、例えば
トリアコンタンカルボン酸が挙げられる。
荷電制御剤の含有量は、トナーバインダー組成物の重量
に基づいて、通常0.1〜20重量%、好ましくは0.3
〜10重量%である。荷電制御剤の重量割合が0.1重
量%未満であるとトナーとした際の帯電量が低く、20
重量%を超えるとトナーとした際の環境安定性が悪くな
る。トナーバインダー組成物における離型剤の含有量
は、低温定着性及び耐ホットオフセット性の観点から、
トナーバインダー組成物の重量に基づいて、通常0〜1
5重量%、好ましくは1〜10重量%である。
特に制限はないが、通常トナーバインダー、該荷電制御
剤及び必要により離型剤を熱溶融し混合する方法が用い
られる。
の荷電制御剤、トナーバインダー及び着色材料からな
り、それぞれの成分を混合して製造することもでるし、
前記トナーバインダー組成物と着色材料を混合して製造
することもできる。トナーバインダーとしては、前記の
ものと同様なものが挙げられる。着色材料としては公知
の顔料、染料を用いることができる。具体的には、カー
ボンブラック、鉄黒、スーダンブラックSM、ファース
トイエロ−G、ベンジジンイエロー、ピグメントイエロ
ー、インドファーストオレンジ、イルガシンレッド、バ
ラニトアニリンレッド、トルイジンレッド、カーミンF
B、ピグメントオレンジR、レーキレッド2G、ローダ
ミンFB、ローダミンBレーキ、メチルバイオレットB
レーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、プ
リリアントグリーン、フタロシアニングリーン、オイル
イエローGG、カヤセットYG、オラゾールブラウンB
及びオイルピンクOPなどが挙げられる。
は、トナー重量に基き、前記荷電制御剤が通常0.1〜
20重量%、好ましくは0.5〜10重量%、更に好ま
しくは0.8〜7.5重量%;トナーバインダーが通常
30〜97重量%、好ましくは43〜95重量%、更に
好ましくは45〜92重量%;着色材料が通常0.1〜
15重量%、好ましくは0.1〜10重量%、更に好ま
しくは0.1〜6重量%であり;必要により磁性粉
(鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属の粉末若し
くはマグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの化合
物)を着色材料としての機能を兼ねて60重量%以下含
有していてもよい。トナーの組成比が上記の範囲にある
ことで帯電性が良好なものを容易に得ることができる。
型剤と同様のものが挙げられ、使用に際して前記離型剤
と同じでも異なっていてもよい)や他の荷電制御剤(含
金属アゾ染料、サリチル酸金属塩など)などを含有させ
ることができる。また、トナーの流動性改良のために疎
水性コロイダルシリカ微粉末等を用いることもできる。
これら添加剤の量はトナー重量に基き通常10重量%以
下である。
は特に制限はないが、以下の方法などで得ることができ
る。 混練・粉砕法 トナーを構成する成分を乾式ブレンドした後、溶融混練
し、その後粗粉砕し、最終的にジェット粉砕機などを用
いて微粒化する。更に分級して粒径(D50)が通常5
〜20ミクロンの微粒としてトナーが得られる。 外添法 トナーバインダー、着色材料並びに必要により滑剤及び
磁性粉からなる粒径5〜20ミクロンの粒子に本発明の
荷電制御剤を乾式ブレンドした後、必要により加熱しな
がらミキサーにて混合することで本発明の荷電制御剤を
外添したトナーが得られる。
じて鉄粉、ガラスビーズ、ニッケル粉、フェライト、マ
グネタイト、及び樹脂(アクリル樹脂、シリコーン樹脂
など)により表面をコーティングしたフェライトなどの
キャリアー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、キャリア粒子のかわりに帯電ブレー
ドなどの部材と摩擦し、電気的潜像を形成することもで
きる。本発明の静電荷像現像トナーは複写機、プリンタ
ーなどにより支持体(紙、ポリエステルフィルムなど)
に定着して記録材料とされる。支持体に定着する方法と
しては、公知の熱ロール定着方法、フラッシュ定着方法
などが適用できる。なお、本発明の荷電制御剤は湿式ト
ナー、粉体塗料などに用いることもできる。
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。試験方法は以下の通りである。 (1)現像剤の調整 トナー30部とフェライトキャリア(パウダーテック社
製、F−150)800部を均一混合し二成分現像剤と
した。
上がりの評価 上記現像剤を23℃、50%R.H.で8時間以上調湿
した後、ターブラーシェーカーミキサーにて50rpm
×1,3,7,20,60及び120分間摩擦攪拌し、
それぞれの時間毎に帯電量を測定した。測定にはブロー
オフ帯電量測定装置[東芝ケミカル(株)製]を用い
た。帯電量の増加がなくなった摩擦時間の帯電量をもっ
て飽和帯電量とした。帯電量の立ち上がりの評価基準と
しては、上記帯電量測定結果を基に以下の基準で評価し
た。 A:飽和帯電量の80%の帯電量に到達する摩擦時間が
7分未満のもの B:飽和帯電量の80%の帯電量に到達する摩擦時間が
7〜20分のもの C:飽和帯電量の80%の帯電量に到達する摩擦時間が
20〜60分のもの D:飽和帯電量の80%の帯電量に到達する摩擦時間が
60分を超えるもの
H.)及び低温低湿条件(10℃、40%R.H.)で
8時間以上調温調湿したものの帯電量を測定した。 評価基準 A:低温低湿条件と高温高湿条件で帯電量の変化が小さ
いもの B:低温低湿条件と高温高湿条件で帯電量の変化が中程
度のもの C:低温低湿条件と高温高湿条件で帯電量の変化が大き
いもの
調湿した後、ターブラーシェーカーミキサーにて50r
pm×20分間摩擦攪拌し、粒子帯電量分布測定装置
[EST−1、ホソカワミクロン(株)製]を用いて帯
電量分布を測定した。 評価基準 A:帯電量分布が狭いもの B:帯電量分布が中程度のもの C:帯電量分布が広いもの
ープ(株)製]を用いて現像した未定着画像を、市販フ
ルカラー複写機[LBP−2160、キヤノン(株)
製]の定着ユニットを用いてプロセススピード80mm
/secで定着した。 評価基準 A:5000枚連続複写後も画像良好のもの B:5000枚連続複写後、画質低下がややみられるも
の C:5000枚連続複写後、画質低下が明らかにみられ
るもの D:複写初期から画像不良のもの
スフェノールAのEO2モル付加物7123部、5−ス
ルホイソフタル酸ジメチルナトリウム塩1013部、テ
レフタル酸266部及びジブチルスズオキサイド15部
を入れ、窒素気流下225℃で脱水及び脱メタノールに
より縮合反応を進めた。留出物が出なくなった時点で減
圧とし、酸価が1となるまで更に反応を進め、荷電制御
剤(A1)を得た。(A1)のMwは5200、酸価は
1mgKOH/g、水酸基価は28mgKOH/g、T
gは67℃、THF不溶分は0%であった。
洋化成(株)製ビスコールHTP(熱減成ポリプロピレ
ン:Mn2300、Mw7700,炭素数約164、溶
融粘度70mPa・s/at160℃、環球式軟化点1
48℃)100部、キシレン400部及び無水マレイン
酸3部を入れ、加圧窒素雰囲気下173℃にてターシャ
リーブチルパーオキシド0.25部とキシレン5部の混
合溶液を滴下し、反応熟成後系内を減圧にして溶媒と未
反応の無水マレイン酸を留去して、無水マレイン酸変性
ポリプロピレン(f)を得た。(f)の酸価は14であ
った。
スフェノールAのEO2モル付加物7123部、5−ス
ルホイソフタル酸ジメチルナトリウム塩1013部、テ
レフタル酸265部、(f)4部及びジブチルスズオキ
サイド15部を入れ、窒素気流下225℃で脱水及び脱
メタノールにより縮合反応を進めた。留出物が出なくな
った時点で減圧とし、酸価が2となるまで更に反応を進
め、荷電制御剤(A2)を得た。(A2)のMwは49
00、酸価は2mgKOH/g、水酸基価は28mgK
OH/g、Tgは65℃、THF不溶分は1%であっ
た。
スフェノールAのEO2モル付加物1400部、5−ス
ルホイソフタル酸ジメチルナトリウム塩1013部及び
ジブチルスズオキサイド15部を入れ、窒素気流下22
5℃で脱メタノールにより縮合反応を進めた。常圧で留
出物が出なくなった時点で減圧とし、更に留出物が出な
くなるまで反応を進め、ポリエステル(B)を得た。
(B)は5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩ユニット
が全酸成分の100%を占める。これに更にビスフェノ
ールAのEO2モル付加物5722部、テレフタル酸2
66部部及びジブチルスズオキサイド8部を入れ、窒素
気流下225℃で脱水により縮合反応を進めた。留出物
が出なくなった時点で減圧とし、酸価が2となるまで更
に反応を進め、荷電制御剤(A3)を得た。(A3)の
Mwは5000、酸価は2mgKOH/g、水酸基価は
29mgKOH/g、Tgは66℃、THF不溶分は0
%であった。
スフェノールAのPO2モル付加物6053部、ビスフ
ェノールAのEO2モル付加物1896部、テレフタル
酸668部、無水トリメリット酸356部及びジブチル
スズオキサイド15部を入れ、窒素気流下225℃で脱
水エステル化を行った。留出水が出なくなった時点で減
圧とし、酸価が1.0となるまでエステル化を進めた。
その後、温度を180℃とし、無水マレイン酸1558
部、ハイドロキノン20部、ジブチルスズオキサイド1
5部を入れ、窒素気流下で脱水エステル化を行った。留
出水が出なくなった時点で減圧とし、フローテスタによ
る溶融粘度を測定し、反応を追跡した。フローテスタに
よる溶融粘度が111℃で1000Pa・sとなった時
点で反応槽から取り出し、トナーバインダー(G1)を
得た。(G1)のMpは8800、酸価は15mgKO
H/g、水酸基価は20mgKOH/g、Tgは61
℃、THF不溶分は0%であった。
ビスフェノールAのPO2モル付加物714部、ビスフ
ェノールAのEO2モル付加物663部、イソオクテニ
ルコハク酸70部、イソフタル酸518部、1,2,4
−ベンゼントリカルボン酸80部及びジブチルスズオキ
サイド2部を入れ、窒素気流下210℃で脱水エステル
化を行った。酸価が18mgKOH/gとなった時点で
反応槽から取り出し、トナーバインダー(G2)を得
た。(G2)のTgは65℃、THF不溶分は22%、
Mp4600であった。
DMF400部、スチレン920部、2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸80部を、アクリル
酸ブチル218部、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒ
ドロテレフタレート8.5部及びキシレン120部の混
合溶液を160℃で2時間で滴下して重合し、更に1時
間保持した。次いで脱溶剤を行い、比較荷電制御剤
(H)を得た。
電制御剤及び離型剤をヘンシェルミキサー[三井三池化
工機(株)製 FM10B]を用いて予備混合した後、
150℃に温度設定した二軸混練機[(株)池貝製 P
CM−30]で溶融混練して、実施例のトナーバインダ
ー組成物(J−1)〜(J−9)及び比較例のトナーバ
インダー組成物(K−1)〜(K−2)を得た。尚、表
1におけるハイマーUNI−3000は三洋化成工業
(株)製スチレン系トナーバインダー、ビスコール55
0Pは三洋化成工業(株)製熱減成型ポリオレフィンで
ある。
キサー[三井三池化工機(株)製 FM10B]を用い
て予備混合した後、80℃に温度設定した二軸混練機
[(株)池貝製 PCM−30]で溶融混練した。混練
物を冷却後、粗粉砕し、超音速ジェット粉砕機ラボジェ
ット[日本ニューマチック工業(株)製]を用いて微粉
砕した後、気流分級機[日本ニューマチック工業(株)製
MDS−I]で分級し、粒径D50が約9μmのトナ
ー粒子を得た。ついで、トナー粒子108部と流動化剤
[日本アエロジル(株)製 アエロジルR972]0.
7部とを混合(外添)して、実施例のトナー(T−1)
〜(T−14)及び比較例のトナー(CT−1)〜(C
T−4)を得た。尚、表2におけるシアニンブルーKR
Oは山陽色素(株)製の顔料、MA−100は三菱化学
(株)製のカーボンブラックである。
量、帯電の立ち上がり、環境依存性及び帯電量分布を測
定するとともに連続複写試験を実施した。結果を表3に
示す。
組成物及び静電荷像現像用トナーは以下の効果を奏す
る。 1.重金属を含有しないので、安全性に優れる。 2.荷電制御剤が淡色であるので、カラートナーとした
場合の色調に優れる。 3.トナーの透明性が高く、カラートナーとした場合の
色調に優れる。 4.荷電制御剤の分散性が高く、帯電量分布がシャープ
なトナーが得られる。 5.荷電制御剤の帯電量が高く、少量の荷電制御剤の使
用量で適正な帯電量のトナーが得られる。 6.帯電の立ち上がりに優れ、短時間の摩擦で一定の帯
電量に到達するトナーが得られる。 7.環境依存性に優れ、種々の環境下においても帯電量
の変化が少ないトナーが得られる。 8.長時間の連続複写を重ねてもかぶりの少ない、鮮明
な画像を安定に保持するトナーが得られる。 9.粉体塗料に用いた場合も上記2〜7のトナーの場合
と同様に、帯電性に優れ、かつ色調に優れた塗料が得ら
れる。 以上のことから、電子写真、静電記録及び静電印刷等に
好適に用いることができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 スルホ基含有芳香族化合物(a1)を構
成単位として含有するポリエステル(A)からなること
を特徴とする静電荷像現像トナー用荷電制御剤。 - 【請求項2】 (A)の構成単位として(A)の重量に
基づいて、(a1)を0.1〜20重量%含有し、更に
炭素数24〜1000の炭化水素基を有する化合物(a
2)を0.1〜20重量%含有する請求項1記載の静電
荷像現像トナー用荷電制御剤。 - 【請求項3】 (A)が、酸成分の60モル%以上が
(a1)からなるポリエステルのブロックと、酸成分の
60モル%未満が(a1)からなるポリエステルのブロ
ックとからなる請求項1又は2記載の静電荷像現像トナ
ー用荷電制御剤。 - 【請求項4】 トナーバインダーと請求項1〜3のいず
れか記載の静電荷像現像トナー用荷電制御剤とを含有す
ることを特徴とするトナーバインダー組成物。 - 【請求項5】 トナーバインダーがスチレン系樹脂であ
る請求項4記載のトナーバインダー組成物。 - 【請求項6】 トナーバインダー、着色材料及び荷電制
御剤を含有する静電荷像現像用トナーにおいて、請求項
1〜3のいずれか記載の静電荷像現像トナー用荷電制御
剤を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002084602A JP3920677B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 静電荷像現像トナー用荷電制御剤、トナーバインダー組成物及び静電荷像現像用トナー |
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JP2003280280A true JP2003280280A (ja) | 2003-10-02 |
JP3920677B2 JP3920677B2 (ja) | 2007-05-30 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008107423A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Seiko Epson Corp | トナーおよびトナーの製造方法 |
-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002084602A patent/JP3920677B2/ja not_active Expired - Fee Related
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