JP2003337468A

JP2003337468A - トナーカートリッジ容器

Info

Publication number: JP2003337468A
Application number: JP2002147463A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Murakami; 毅村上
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2003-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】滴下性を有する自己消火性スチレン系難燃樹
脂組成物を射出成形してなることを特徴とするトナーカ
ートリッジ容器を提供する。【解決手段】下記（Ａ）〜（Ｃ）の成分を含有し、滴
下性を有する自己消火性スチレン系難燃樹脂組成物を射
出成形してなることを特徴とするトナーカートリッジ容
器である。（Ａ）ゴム変性スチレン系樹脂：１００重量部（Ｂ）下記式（１）で表される構造を有する臭素含有率
５０〜６０重量％の臭素化エポキシオリゴマー：３〜１
４重量部【化１】（式中、ａ及びｂは、それぞれ１〜４の整数、ｎは、１
又は２である。）（Ｃ）難燃助剤：１〜５重量部

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトナーカートリッジ
容器に関し、特に、最薄肉部が２．０ｍｍ以下で、自己
消火性に優れ、高温成形が可能なトナーカートリッジ容
器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高分子材料は、優れた成形加工
性、機械特性、電気特性を生かして種々の広汎な用途に
使用されている。なかでもゴム変性スチレン系樹脂は、
耐衝撃性及び成形性に優れることから、自動車部品、電
気用品機器、事務機器その他各種の成形品として非常に
多くの分野において使用されている。特に、プリンタ
ー、ＦＡＸ、複写機の内部部品の一つとして使用される
トナーカートリッジ容器には、軽量化、易成形性等の理
由により高分子材料が使用されている。なかでも、ゴム
変性スチレン系樹脂は、優れた成形性、寸法安定性さら
には比較的安価であることにより、好んで使用されるこ
とが多い。これら複写機等の事務機器に使用されるゴム
変性スチレン系樹脂は、各種規制に対応し火災に対する
安全性を高めるために、難燃性を付与することが必須の
要件となっており、トナーカートリッジ容器に用いる樹
脂組成物についても同様である。

【０００３】このトナーカートリッジ容器は、主に経済
性の理由と軽量化のために薄肉で設計を行う傾向にあ
り、良流動の樹脂が求められる。一般にゴム変性スチレ
ン系樹脂の流動性を向上させるためには、低融点成分、
特に流動パラフィン等が用いられるが、耐熱を低下させ
るという問題があるためかかる用途には不適切である。
さらに、トナーカートリッジ容器は、製品寿命が短いこ
ともあり、昨今の環境負荷低減要請、資源の有効利用、
廃棄物低減の観点から粉砕及び成形加工工程を経て再利
用されるようになってきており、再生時の物性、難燃性
保持が重要になっている。また、トナーカートリッジ容
器は、一般に射出成形法が採用されているが、中でも射
出成形法の後処理工程の簡素化のため、スプルー、ラン
ナーレス成形を目的にホットランナー成形されることが
多くなってきており、それに伴い樹脂組成物の熱安定性
が必要になってきている。一方、トナーカートリッジ容
器の基体となるゴム変性スチレン系樹脂に滴下性を有す
る自己消火性を付与するには、ヘキサブロモシクロドデ
カン等の脂肪族系有機ハロゲン系化合物の添加が一般的
である。しかし、これら有機ハロゲン系化合物は一般的
に熱安定性に乏しいため、ホットランナー成形時に熱分
解してトナーカートリッジ容器の外観を低下させたり、
さらにはその分解ガスは金型の腐蝕、人体への有害、そ
のリサイクル（再利用）工程において再生物の物性等の
低下という問題があった。

【０００４】このような容器として、特開平９−１０９
２７８号公報にある特定のハロゲン系難燃剤を用いるこ
とが提唱されているが、かかる高融点難燃剤を主に用い
た樹脂組成物では流動性が低下するため２．０ｍｍ以下
である最薄肉部の流動末端の充填が困難になり、充填圧
力を通常の成形に比べ過大に与える必要があり、ソリ、
バリ、寸法精度等の成形上の問題が生じる。この問題を
解決するために、一般にゴム変性スチレン系樹脂の流動
性を向上させる低融点成分、具体的には流動パラフィン
等を用いると、流動性は向上するが、耐熱を低下させる
という問題があり、事務機器内部の熱源や駆動系の近く
で使用され、かかる用途の薄肉化には不適切であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の課題
を解決するためになされたもので、リサイクルが可能
で、高温成形にも耐えうる優れた熱安定性を備え、さら
に２．０ｍｍ以下の最薄肉部に適応でき、自己消火性を
有するトナーカートリッジ容器を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、最薄肉部
が２．０ｍｍ以下で滴下性を有する自己消火性に優れ、
高温成形でも製造できるトナーカートリッジ容器を提供
することを課題として鋭意研究を重ねた。その結果、特
定の構造を有する臭素化エポキシオリゴマーと、三酸化
アンチモン等の難燃助剤とを添加したスチレン系樹脂組
成物を用いることで、前記の課題を解決したトナーカー
トリッジ容器が得られることを見いだし、本発明を完成
するに至った。すなわち、本発明は、下記（Ａ）〜
（Ｃ）の成分を含有し、滴下性を有する自己消火性スチ
レン系難燃樹脂組成物を射出成形してなることを特徴と
するトナーカートリッジ容器を提供するものである。（Ａ）ゴム変性スチレン系樹脂：１００重量部（Ｂ）下記式（１）で表される構造を有する臭素含有率
５０〜６０重量％の臭素化エポキシオリゴマー：３〜１
４重量部

【化２】（式中、ａ及びｂは、それぞれ１〜４の整数、ｎは、１
又は２である。）（Ｃ）難燃助剤：１〜５重量部

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でトナーカートリッジ容器とはトナーを収納する
容器、もしくは収納し及びトナーを転写する機能を持つ
容器のことである。具体的には、製品寿命が短いのでリ
サイクルの可能なことが求められており、トナーを使用
して印刷を行うプリンター、ＦＡＸ、複写機等に用いら
れるトナーを収納するトナーカートリッジ容器のことで
ある。

【０００８】本発明で用いるゴム変性スチレン系樹脂
（Ａ）とは、ビニル芳香族重合体からなるマトリックス
中にゴム状重合体が粒子状に分散してなる樹脂のことで
あり、一般的にはゴム状重合体をビニル芳香族単量体
（及び不活性溶媒を加えた液）に溶解し、撹拌もしくは
塊状重合、塊状懸濁重合又は溶液重合を行い、ゴム状重
合体を析出し、粒子化することにより得られるが、この
ような重合法に限定されるものではない。

【０００９】前記ビニル芳香族単量体としては、スチレ
ンのほか、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、
ｍ−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、エチ
ルスチレン、ｐ−ターシャリーブチルスチレン等の核ア
ルキル置換スチレン、α−メチルスチレン、α−メチル
−ｐ−メチルスチレン等のα−アルキル置換スチレン等
を挙げることができるが、スチレンが代表的である。こ
れらのビニル芳香族単量体は２種以上を併用してもよ
い。

【００１０】前記ゴム状重合体としては、ポリブタジエ
ン、スチレン・ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、
ブタジエン・イソプレン共重合体、天然ゴム、エチレン
・プロピレン共重合体等を挙げられ、一般的には、ポリ
ブタジエン、スチレン・ブタジエン共重合体が好まし
い。本発明における自己消火性スチレン系難燃樹脂組成
物（以下、樹脂組成物）を構成するゴム変性スチレン系
樹脂のマトリックス部分の重量平均分子量は、強度の関
係から１５×１０⁴以上の範囲に調整され、これを下回
ると強度が急激に低下することがある。

【００１１】前記ゴム変性スチレン系樹脂（Ａ）は、ゴ
ム状重合体の含量について特に制約はないが、一般的に
は２〜１５重量％が好ましく、より好ましくは３〜１２
重量％である。また、ゴム状重合体からなる粒子の平均
粒子径は、０．５〜６．０ミクロンの範囲に制御される
ことが好ましい。また、前記ゴム変性スチレン系樹脂
（Ａ）は、ゲル含量（トルエン不溶分）が常法の１０〜
４０重量％に調整されることが好ましいが、より好まし
くは１５〜３５重量％である。本発明において用いられ
るゴム変性スチレン系樹脂は、スチレン系単量体あるい
はそれ以外の１種あるいは２種以上の共重合可能な他の
ビニル単量体との組合せによる共重合体をさらに組み合
わせたものであってもよい。

【００１２】本発明で用いる（Ｂ）成分は、下記式
（１）で表される構造を有する臭素含有率５０〜６０重
量％の臭素化エポキシオリゴマーである。

【化３】（式中、ａ及びｂは、それぞれ１〜４の整数、ｎは、１
又は２である。）（Ｂ）成分は、本発明において用いられるゴム変性スチ
レン系樹脂の滴下性を伴う自己消火性能力を付与するた
めに添加するものである。前記臭素化エポキシオリゴマ
ーの臭素含有率は、５５〜６０重量％であると好まし
い。

【００１３】また、本発明の樹脂組成物は、難燃効果を
さらに高めるために（Ｃ）成分として難燃助剤を添加す
る。難燃助剤（Ｃ）の具体例としては、三酸化アンチモ
ン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン等の酸化アン
チモン、また酸化スズ、水酸化スズ等のスズ系化合物、
酸化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム等のモリブ
デン系化合物、酸化ジルコニウム、水酸化ジルコニウム
等のジルコニウム系化合物、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バ
リウム等のホウ素系化合物が挙げられるが、酸化アンチ
モンを添加することが好ましく、その中でも特に三酸化
アンチモンを添加することが好ましい。

【００１４】本発明において樹脂組成物中の臭素化エポ
キシオリゴマー（Ｂ）及び難燃助剤（Ｃ）の添加量は、
その樹脂組成物を成形した成形試験片で、米国アンダー
ライターズ・ラボラトリー・インコーポレーション（Ｕ
ｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓＬｏｂｏｒａｔｏｒｉｅｓＩｎ
ｃ．，Ｕ．Ｓ．Ａ）より出版された、ＵＬ９４安全規
格：機器の部品用プラスチック材料の燃焼試験、に記載
されている試験方法に基づき試験を行い、Ｖ−２のラン
クを保持するに好適な添加量である。但し、一般的に難
燃助剤（Ｃ）の添加量は、臭素化エポキシオリゴマー
（Ｂ）の４０重量％以下であることが望ましい。また、
ゴム変性スチレン系樹脂（Ａ）１００重量部に対する添
加量は、臭素化エポキシオリゴマー（Ｂ）３〜１４重量
部、難燃助剤（Ｃ）１〜５重量部であり、好ましくは、
臭素化エポキシオリゴマー（Ｂ）５〜１０重量部、難燃
助剤（Ｃ）１〜３重量部である。

【００１５】臭素化エポキシオリゴマー（Ｂ）の添加量
が１４重量部を超えると、樹脂組成物の耐熱性が低下
し、プリンター、ＦＡＸ、複写機等の内部に装填して使
用するトナーカートリッジ容器の寸法精度に影響を与
え、使用に不具合が生じたり、樹脂組成物の強度が低下
し、２．０ｍｍ以下である最薄肉部の面の強度に問題を
生じる。また、３重量部未満の場合は、要求される滴下
性を有する自己消火性能力が得られない。また、難燃助
剤（Ｃ）の添加量が３重量部を超えると、樹脂組成物の
流動性や機械的強度が低下することにより、トナーカー
トリッジ容器に悪影響を与える可能性があり、１重量部
未満の場合は、要求される滴下性を有する自己消火性能
力が得られない。

【００１６】前記樹脂組成物には、必要に応じて本発明
の目的を損なわない範囲で他のハロゲン化合物（Ｄ）を
添加することができる。但し、本発明の効果を損なわな
いためには、他のハロゲン化合物（Ｄ）の添加量は、全
ハロゲン化合物の総量（臭素化エポキシオリゴマー
（Ｂ）とハロゲン化合物（Ｄ）の総量）に対し、３０重
量％未満である必要があり、かつ臭素化エポキシオリゴ
マー（Ｂ）の添加量は、ゴム変性スチレン系樹脂１００
重量部に対して少なくとも２重量部は添加されている必
要がある。

【００１７】有効なハロゲン化合物（Ｄ）としては、分
子量が５００〜１００００のハロゲン化ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡとポ
リハロゲン化脂肪族のエーテル誘導体、２、４、６−ト
リス（ポリハロゲン化フェノキシ）１、３、５−トリア
ジン、ハロゲン化ビスフェノールＡ、ポリハロゲン化ジ
フェニルエタン、ポリハロゲン化ジフェニルエーテル、
エチレンビスポリハロゲン化フタルイミド、トリス（ハ
ロゲン化ネオペンチル）ホォスフェート等が挙げられ
る。これらの中でも、臭素化エポキシオリゴマー（Ｂ）
よりも高いハロゲン化含有率を有するポリハロゲン化ジ
フェニルエタン、ポリハロゲン化ジフェニルエーテル等
が好ましい。また、ハロゲン化合物（Ｄ）は、単独でも
２種以上の併用であっても、その合計量が全ハロゲン化
合物の総量（臭素化エポキシオリゴマー（Ｂ）とハロゲ
ン化合物（Ｄ）合計量の総量）に対して３０重量％以内
であればよい。

【００１８】また、本発明のトナーカートリッジ容器に
用いられる樹脂組成物には、必要に応じて本発明の目的
を損なわない範囲で他の添加剤、例えば、可塑剤、滑
剤、安定剤、紫外線吸収剤、充填剤、着色剤、補強剤等
を添加できる。本発明のトナーカートリッジ容器に用い
られる樹脂組成物の製造方法は、前記各成分を所定量配
合することにより得ることができる。配合方法は特に制
限がなく、ヘンシェルミキサー、タンブラーミキサー、
スーパーミキサー等で混合し、バンバリーミキサー、ニ
ーダー、ロール、単軸押出し機、二軸押出し機等の方法
で混練しペレット化することができる。また、その後の
成形工程においても、射出成形機に特に高温成形にて最
薄肉部が２．０ｍｍ以下であるトナーカートリッジ容器
を経済的に容易に成形することができる。

【００１９】さらに、本発明のトナーカートリッジ容
器、特に最薄肉部が２．０ｍｍ以下であるトナーカトリ
ッジ容器は、トナーを使用して印刷を行う、プリンタ
ー、ＦＡＸ、複写機等に用いられるトナーを収納するト
ナーカートリッジ容器等にリサイクル（再利用）可能な
容器として有効な利用が期待される。

【００２０】

【実施例】次に、実施例を用いて本発明をさらに詳しく
説明する。実施例及び比較例で製造した試験片の物性
は、以下のようにして評価した。（１）流動性、メルトフローレイト（ｇ／１０ｍｉ
ｎ）：ＪＩＳＫ７２１０により樹脂組成物のメルト
フローレイトを測定した。測定条件は、２００℃、５ｋ
ｇ荷重。（２）アイゾット衝撃強度（ｋＪ／ｍ²）：ＪＩＳＫ
７１１０により、２３℃でノッチ付き試験片を用いて
測定した。（３）荷重たわみ温度（℃）：ＪＩＳＫ７２０７に
より測定した。試験片は６．４ｍｍ厚でアニールなしの
ものを用いた。（４）曲げ弾性率（×１０²ＭＰａ）：ＪＩＳＫ７
２０３により測定した。（５）燃焼性（１．４ｍｍ）：米国アンダーライターズ
・ラボラトリー・インコーポレーション（Ｕｎｄｅｒｗ
ｒｉｔｅｒｓＬｏｂｏｒａｔｏｒｉｅｓＩｎｃ．，Ｕ．
Ｓ．Ａ）より出版された、ＵＬ９４安全規格：機器の部
品用プラスチック材料の燃焼試験、に記載されている試
験方法に基づき試験を行い、９４Ｖ−２（以下、Ｖ−２
とする）のランクで評価を行った。規格外はＮＣと表示
した。（６）高温成形性：樹脂組成物を、シリンダー設定温度
２７０℃で板状成形品を成形した。その成形品の外観を
目視で確認し、銀条不良・変色がある場合を×とし、こ
れらが皆無である場合を○と判定した。

【００２１】実施例１〜３及び比較例１〜５先ず、種々の難燃化された滴下性を有する自己消火性の
スチレン系難燃樹脂組成物を下記の方法により製造し
た。（Ａ）ゴム変性スチレン系樹脂として、ポリブタジエン
変性ポリスチレン（出光石油化学（株）製、商標、ＩＤ
ＥＭＩＴＳＵＰＳＨＴ５０）を１００重量部使用し
た。（Ｂ）臭素化エポキシオリゴマーとして、大日本インキ
化学工業（株）製のプラサームＥＣ１４（臭素含有率５
９重量％、分子量１４００）を表１に示す割合で使用し
た。（Ｃ）難燃助剤として、三酸化アンチモンを表１に示す
割合で使用した。（Ｄ）ハロゲン化合物として、ポリハロゲン化ジフェニ
ルアルカンであるアルベマール社製Ｓａｙｔｅｘ８０１
０、ポリブロモシクロドデカンであるグレートレークス
ケミカル社製ＣＣＤ７５Ｐ、テトラブロモビスフェノー
ルＡとポリハロゲン化脂肪族のエーテル誘導体として、
帝人化成（株）製のＦＧ３１００を表１に示す割合で使
用した。これらの成分を所定量混合し、２軸押出し機で
溶融混練（シリンダー設定温度２２０℃）してスチレン
系難燃樹脂組成物のペレットを得た。得られたペレット
を射出成形（シリンダー設定温度２００℃）して試験片
を作成し、それぞれアイゾット衝撃強度、荷重たわみ温
度、曲げ弾性率、燃焼性及び高温成形性を測定した。ま
た、ペレットのメルトフローレートを測定した。それら
の結果を表１に示す。

【００２２】

【表１】 ※表中、（Ａ）〜（Ｄ）成分の単位は重量部、”−”は
添加していないことを示す。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のト
ナーカートリッジ容器は、実用に耐えうる諸物性特性
（衝撃性、耐熱性）を備え、かつ滴下性を有することに
より自己消火性に優れると共に、高温成形にも耐えうる
優れた熱安定性も兼ね備えており、さらに２．０ｍｍ以
下の最薄肉部に適応できる薄肉部を有する製品の成形に
も十分対応できるため、産業上の利用価値は極めて大き
い。従って、本発明のトナーカートリッジ容器は、自己
消火性を要求されるトナーカートリッジ容器、具体的に
はトナーを使用して印刷を行う、プリンター、ＦＡＸ、
複写機等に用いられるトナーカートリッジ容器等に有効
な利用が期待される。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 21/00 Ｃ０８Ｌ 21/00 25/00 25/00 // Ｂ２９Ｋ 25:00 Ｂ２９Ｋ 25:00 Ｂ２９Ｌ 22:00 Ｂ２９Ｌ 22:00 Ｆターム(参考） 2H077 AA02 FA00 GA04 4F206 AA13F AA13J AA33 AB05 AG07 JA07 JF02 4J002 AC01X AC03X AC06X AC08X BB15X BC03W BC08W BC09W CD123 DE097 DE127 DK007 EB118 EC056 ED078 EJ058 ER008 EU188 EW048 FD133 FD136 FD137 FD138

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記（Ａ）〜（Ｃ）の成分を含有し、滴
下性を有する自己消火性スチレン系難燃樹脂組成物を射
出成形してなることを特徴とするトナーカートリッジ容
器。（Ａ）ゴム変性スチレン系樹脂：１００重量部（Ｂ）下記式（１）で表される構造を有する臭素含有率
５０〜６０重量％の臭素化エポキシオリゴマー：３〜１
４重量部【化１】（式中、ａ及びｂは、それぞれ１〜４の整数、ｎは、１
又は２である。）（Ｃ）難燃助剤：１〜５重量部
【請求項２】（Ａ）ゴム変性スチレン系樹脂：１００
重量部に対する、（Ｂ）臭素化エポキシオリゴマー及び
（Ｃ）難燃助剤の添加量が、それぞれ（Ｂ）臭素化エポ
キシオリゴマー：５〜１０重量部、（Ｃ）難燃助剤：１
〜３重量部である請求項１に記載のトナーカートリッジ
容器。
【請求項３】前記ゴム変性スチレン系樹脂（Ａ）が、
ビニル芳香族重合体からなるマトリックス中にゴム状重
合体が粒子状に分散してなる樹脂である請求項１に記載
のトナーカートリッジ容器。
【請求項４】前記ゴム状重合体が、ポリブタジエン、
スチレン・ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ブタ
ジエン・イソプレン共重合体、天然ゴム及びエチレン・
プロピレン共重合体の中から選ばれる少なくとも一種類
である請求項３に記載のトナーカートリッジ容器。
【請求項５】さらに、ハロゲン化合物（Ｄ）を、全ハ
ロゲン化合物の総量（臭素化エポキシオリゴマー（Ｂ）
とハロゲン化合物（Ｄ）の総量）に対し、３０重量％未
満含有する請求項１に記載のトナーカートリッジ容器。