JP2005300996A - トナー用ポリエステル樹脂組成物およびトナー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 融点が60〜100℃である離型剤成分を0.1〜5質量%含有し、軟化温度が130〜180℃、ガラス転移温度が40〜70℃であるポリエステル樹脂組成物(1)を45〜80質量%、軟化温度が100℃以下、ガラス転移温度が50℃以上、重量平均分子量が3000〜8000であり、テトラヒドロフラン不溶分が1質量%以下であるポリエステル樹脂(2)を20〜55質量%含有するトナー用ポリエステル樹脂組成物を用いる。
【選択図】なし
Description
ポリエステル樹脂組成物(1)は、以下に示す方法により一旦ポリエステル樹脂を重合した後に、融点が60〜100℃である離型剤成分を混合して溶融混練して得てもよいし、ポリエステル重合時に該離型剤成分を添加して得てもよい。特に、離型剤成分の分散性の面からは、重合時に離型剤成分を添加して得ることが好ましい。
また、真空度は100mmHg(13.3kPa)以下がより好ましく、50mmHg(6.7kPa)以下が特に好ましい。
(1)軟化温度(℃)
島津製作所(株)製フローテスターCFT−500を用いて1mmφ×10mmのノズル、荷重196N(20kgf)、昇温速度6℃/minの等速昇温下で測定した時、サンプル1.0g中の1/2が流出した時の温度を軟化温度とした。
島津製作所(株)製、示差走差熱量計(DSC−60)を用いて、昇温速度5℃/minで測定した時のチャートのベースラインとガラス転移温度近傍にある吸熱カーブの接線の交点をガラス転移温度とした。
質量平均分子量の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(東ソー社製HCL−8200)を用いて以下の測定条件で行ったものである。
カラム条件 :TSKgel GMHXL×3
オーブン温度:40℃
溶離剤 :テトラヒドロフラン
流速 :1ml/分
試料濃度 :0.4質量%
注入量 :100μl
検出器 :RI
貯蔵弾性率G’の測定はREO LOGICA社製のレオメーター(DAR−100)を用いて、以下の測定条件で80℃から240℃まで3℃/分の昇温速度で粘弾性を測定した場合の180℃における貯蔵弾性率G’である。
円板径 :直径25mm
ギャップ :1mm
周波数 :1Hz
樹脂Agをテトラヒドロフラン(THF)に70℃で3時間加温溶解し、セライトを充填し乾燥したガラスフィルター(Bg)に通過させて濾過し、ガラスフィルターを再度乾燥して秤量し(Cg)、以下の式を用いて算出した。
THF不溶分(質量%)={(C−B)/A}×100%
(6)耐ホットオフセット性の評価法
シリコーンオイルが塗布されていない定着ローラーを有し、ローラー速度400mm/秒に設定した温度変更可能であるプリンター(カシオ計算機(株)製 SPEEDIA N4−614)を用いて印刷を行い、耐ホットオフセット性の評価を行った。また、定着時に定着ローラーにトナーが移行するときの最高温度をオフセット発生温度と定め、以下の基準を用いて耐ホットオフセット性を判断した。
◎+(非常に良好) :オフセット発生温度が230℃以上
◎(良好) :オフセット発生温度が220℃以上230℃未満
○++(良好) :オフセット発生温度が215℃以上220℃未満
○+(やや良好) :オフセット発生温度が210℃以上215℃未満
○(使用可能) :オフセット発生温度が205℃以上210℃未満
△(やや劣る) :オフセット発生温度が200℃以上205℃未満
×(劣る) :オフセット発生温度が200℃未満
耐ホットオフセット性の評価方法と同一条件でトナーを紙に定着させたときに、トナーが紙に定着し始めるときの最低温度を定着温度とし、以下の基準で判定した。
◎++(非常に良好):定着温度が150℃未満
◎+(良好) :定着温度が150℃以上160℃未満
◎(良好) :定着温度が160℃以上165℃未満
○+(やや良好) :定着温度が165℃以上170℃未満
○(使用可能) :定着温度が170℃以上175℃未満
△(やや劣る) :定着温度が175℃以上180℃未満
×(劣る) :定着温度が180℃以上
トナーを約5g秤量してサンプル瓶に投入し、これを50℃に保温された乾燥機に約24時間放置し、トナーの凝集程度を評価して耐ブロッキング性の指標とした。評価基準を以下の通りとした。
◎+(非常に良好):サンプル瓶を逆さにするだけで分散する
◎(良好) :サンプル瓶を逆さにし、1〜2回叩くと分散する
○(使用可能) :サンプル瓶を逆さにし、2〜3回叩くと分散する
△(やや劣る) :サンプル瓶を逆さにし、4〜5回以上叩くと分散する
×(劣る) :サンプル瓶を逆さにし、5回以上叩くと分散する
表1に示す仕込み組成のモノマー成分と、触媒として1500ppmの三酸化アンチモンを蒸留塔備え付けの反応容器に投入した。次いで、反応容器中の攪拌翼の回転数を120rpmに保ち、昇温を開始し、反応系内の温度を260℃になるように加熱し、この温度を保持した。反応系から水が留出し、エステル化反応が開始してから約7時間後、水の留出がなくなり、反応を終了した。次いで、反応系内の温度を235℃の縮重合反応温度に保ち、反応容器内を約40分かけて7.5mmHg(1kPa)まで減圧し、反応系からジオール成分を留出させながら縮合反応を行った。反応とともに反応系の粘度が上昇し、粘度上昇とともに真空度を上昇させ、攪拌翼のトルクが所望の軟化温度を示す値となるまで縮合反応を実施した。そして、所定のトルクを示した時点で反応系を常圧に戻し、加熱を停止し、窒素により加圧して約40分かけて反応物を取り出し、ポリエステル樹脂組成物(1)として樹脂組成物A〜Fを、また、ポリエステル樹脂組成物(1)から外れる例として樹脂組成物G〜Lを得た。
表2に示す仕込み組成のモノマー成分と、触媒として2000ppmの三酸化アンチモンを蒸留塔備え付けの反応容器に投入した。次いで、反応容器中の攪拌翼の回転数を120rpmに保ち、昇温を開始し、反応系内の温度を265℃になるように加熱し、この温度を保持した。反応系から水が留出し、エステル化反応が開始してから約7時間後、水の留出がなくなり、反応を終了した。次いで、反応系内の温度を240℃の縮重合反応温度に保ち、反応容器内を約40分かけて7.5mmHgまで減圧し、反応系からジオール成分を留出させながら縮合反応を行った。反応とともに反応系の粘度が上昇し、粘度上昇とともに真空度を上昇させ、攪拌翼のトルクが所望の軟化温度を示す値となるまで縮合反応を実施した。そして、所定のトルクを示した時点で反応系を常圧に戻し、加熱を停止し、窒素により加圧して約40分かけて反応物を取り出し、ポリエステル樹脂(2)として樹脂a〜fを、また、ポリエステル樹脂(2)から外れる例として樹脂g〜kを得た。
上記で得られたポリエステル樹脂組成物A〜Lとポリエステル樹脂a〜kを用いてトナー化を行った。トナーの配合には、表3に示す比率のポリエステル樹脂組成物(1)およびポリエステル樹脂(2)からなるポリエステル樹脂組成物を93質量部、キナクリドン顔料(クラリアント社製E02)3質量部、カルナバワックス(東洋ペトロライド社製)3質量部、負帯電性の荷電制御剤(オリエント化学社製E−84)1質量部を使用し、ヘンシェルミキサーで30分間混合した。次いで、得られた混合物を150℃〜200℃内の温度で2軸混練機で溶融混練した。混練後、冷却してトナー塊を得、ジェットミル微粉砕機で微粉砕し、分級機でトナーの粒径を整え、粒径を5μmとした。得られた微粉末100質量部に対して、0.25質量部のシリカ(日本アエロジル社製R−972)を加え、ヘンシェルミキサーで混合して付着させ、最終的にトナーを得た。得られたトナーについては、前述の評価方法を用いてトナー評価を行った。これらの評価結果を表3に示す。
Claims (4)
- 融点が60〜100℃である離型剤成分を0.1〜5質量%含有し、軟化温度が130〜180℃、ガラス転移温度が40〜70℃であるポリエステル樹脂組成物(1)を45〜80質量%、軟化温度が100℃以下、ガラス転移温度が50℃以上、重量平均分子量が3000〜8000であり、テトラヒドロフラン不溶分が1質量%以下であるポリエステル樹脂(2)を20〜55質量%含有するトナー用ポリエステル樹脂組成物。
- ポリエステル樹脂組成物(1)の180℃における貯蔵弾性率G’が、500〜2000Paの範囲である請求項1記載のトナー用ポリエステル樹脂組成物。
- ポリエステル樹脂組成物(1)は、全酸成分100モル部に対して、70〜100モル部のテレフタル酸成分および/またはイソフタル酸成分(a)、1〜30モル部の3価以上の多価カルボン酸成分および/または3価以上の多価アルコール成分(b)、10〜70モル部の脂肪族ジオール成分(c)、50〜130部の芳香族ジオール成分(d)を含有し、かつ、融点が60〜100℃である離型剤成分をポリエステル樹脂組成物(1)全量に対して0.1〜5質量%含有するものであり、ポリエステル樹脂(2)は、全酸成分100モル部に対して、70〜100モル部のテレフタル酸成分および/またはイソフタル酸成分(a)、10〜50モル部の脂肪族ジオール成分(c)、50〜130部の芳香族ジオール成分(d)を含有するものである、請求項1のトナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 請求項1記載のポリエステル樹脂組成物を含有するトナー。
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