JP2006504125A - ワックス含有組み合わせ物をフォトトナーに使用する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、エルカアミド及び一種または二種以上のワックスからなる組み合わせ物をフォトトナーに使用する方法、並びにこのような組み合わせ物を含むフォトトナーに関する。

Description

本発明は、ワックス含有組み合わせ物をフォトトナーに使用する方法、及びこのような組み合わせ物を含むフォトトナーに関する。

通常、現在の複写プロセスには、樹脂、顔料、荷電制御剤及びワックス並びに場合によっては流動性向上剤からなる所謂フォトトナーが使用される。通常複写プロセスでは、この粉末状のフォトトナーが、先ず、複写するべき像を転写ローラ上に再現し、そこから複写紙上に転写され、次いで熱により定着される。

トナー中に処方成分として含まれるワックスは、定着ローラーからフォトトナーを脱着させる離型剤及びアンチオフセット剤として並びに紙への転写の際の付着促進剤として働き、及びトナーの製造の際には、顔料を均一に分布させるための分散助剤として役立つ。

一層高速な複写機に対する要望は、対応して高速な応答性を持つトナーシステムを要求し、そしてトナー調合物の個々の成分に対して高い要求を課している。

トナー中のワックス成分としては、従来は主に、炭化水素ワックス、例えばポリエチレンワックスもしくはポリプロピレンワックスが使用されてきた。これらのワックスは、現代の高速な複写機が課す要求を全ての面では満たしていない。特に、向上したアンチオフセット作用、紙上へのプリントの付着に関する向上した作用、並びに更に最適化された顔料分散特性を有するワックス成分に対する要望がある。

特開平１−１４２５６０号は、液状トナー中にエルカ酸アミドを使用する方法を開示している。エルカアミドは、その硬度が低い故に、トナーへの使用は条件付きでしか好適ではない。

また、これまで従来技術においては、トナー樹脂中で十分な離型性を有しながらも、樹脂の光学特性を同時に損ねることのない材料も存在していない。

それゆえ、本発明の課題の一つは、上記の欠点が避けられかつフォトトナー中に首尾良く使用することができる、ワックス含有組み合わせ物を提供することである。

それゆえ、本発明の対象は、エルカアミド及び一種または二種以上のワックスからなる組み合わせ物をフォトトナー中に使用することである。

ワックスは、好ましくは、天然ワックス及び部分合成ワックスの群から選択される。

好ましくは、ワックスは、最大で１０mm^-1の針入度値を有する。

好ましくは、ワックスは、５０〜１６０℃の融点を有する。

また本発明は、エルカアミド及び一種もしくは二種以上のワックスからなる組み合わせ物を含むフォトトナーにも関する。

この際、好ましくは、ワックスは、天然ワックス及び部分合成ワックスの群から選択される。

好ましくは、前記ワックスは、最大で１０ｍｍ^-1の針入度値を有する。

好ましくは、前記ワックスは、５０〜１６０℃の融点を有する。

ここで、“ワックス”という用語は、ドイツ脂肪科学協会(Deutschen Gesellschaft fuer Fettwissenschaft)の定義に従い、以下の特性を有する(Fette Seifen Anstrichmittel 76, 135頁, 1974)、天然のまたは人工的（半合成もしくは完全合成）に得られる一連の物質を指す集合名詞であると解釈される：
２０℃において混練可能、
固体乃至脆い硬質、
粗乃至微結晶性、
半透明乃至不透明、但し非ガラス様、
４０℃以上で、分解せずに溶融、
融点を若干超える温度で既に比較的低粘度、
強く温度に依存するコンシステンシー及び溶解性、及び
軽い加圧下に磨き可能。

天然ワックスとしては、例えば、植物性ワックス、例えばカルナウバワックスもしくはカンデリラワックス、または動物起源のワックス、例えばセラックワックスが使用される。適当な部分合成ワックスは、例えば、場合によっては化学的に（例えばエステル化及び／または部分的な鹸化）変性した、漂白したモンタンワックスである。適当な材料は、例えばUllmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 第５版 ，ボリュームA 28, Weinheim 1996，第2.2, 2.3章及び第3.1〜3.5章に記載されている。

更に、極性もしくは非極性の完全合成ワックス、例えばポリオレフィンワックスも使用することができる。非極性ポリオレフィンワックスは、分枝状もしくは非分枝状ポリオレフィンプラスチックを熱分解するか、またはオレフィンを直接重合することによって製造することができる。重合方法としては、例えば、オレフィン、通常はエチレンを高圧及び高温下に反応させて多かれ少なかれ分枝したワックスとする遊離基法、その他、エチレン及び／またはより高級の１−オレフィンを、有機金属触媒、例えばチィーグラーナッタまたはメタロセン触媒を用いて重合して非分枝状もしくは分枝状ワックスとする方法が挙げられる。オレフィンホモ及びコポリマーワックスを製造するための適当な方法は、例えば、Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第５版，ボリュームA 28, Weinheim 1996，第6.1.1./6.1.2章（高圧重合）、第6.1.2.章(チィーグラーナッタ重合、メタロセン触媒を用いた重合）並びに第6.1.4.章(熱分解)に記載されている。

極性ポリオレフィンワックスは、非極性ワックスを適当に変性することによって生成される。例えば、空気で酸化するか、あるいは極性オレフィンモノマー、例えばα，β−不飽和カルボン酸及び／またはそれの誘導体、例えばアクリル酸もしくは無水マレイン酸をグラフトすることによって得られる。更に、エチレンと極性コモノマー、例えば酢酸ビニルもしくはアクリル酸とを共重合することによって極性ポリオレフィンワックスを製造することもでき、また更には、高分子量の非ワックス様エチレンホモ−もしくはコポリマーを酸化分解することによっても得られる。適当な例は、例えばUllmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 第５版，ボリュームA 28, Weinheim 1996, 第6.1.5.章に記載されている。

好ましくは、エルカアミドと、天然もしくは部分合成物の部類から選択されるワックスとの組み合わせ物が使用される。

本発明に従い使用されるワックスは、最大で１０ｍｍ^-1、好ましくは最大で５ｍｍ^-1の針入度値、更に、５０〜１６０℃、好ましくは６０〜１２０℃、特に好ましくは７０〜９０℃の滴点を有する。

フォトトナーは、基本成分として通常は、ポリエステルもしくはスチレン−アクリレートコポリマーに基づく樹脂を含む。フォトローラーから紙面へのトナーの転写を援助する荷電制御剤としては、トナー粉末の正の荷電には例えば四級アンモニウム塩、及び負の荷電には例えばアルミニウム−アゾ−錯体が使用される。流動性の向上のためには、少量の高分散シリカをトナー粉末に加えることができる。

所望の色に応じて、熱可塑性混合物の状態のトナーに適当な黒もしくは有色顔料が加えられる。

以下に記載の針入度値は、ＤＩＮ５１５７９に従い、そして滴点はＤＩＮ５１８０１／２に従い測定した。
例１〜３
スチレン−アクリレート樹脂（タイプＣＰＲ１００，三井社製，ガラス転移温度：６０℃，ＭＦＲ／１４０℃：５ｇ／１０分）９０重量部を、黒色顔料（平均粒度２μｍのカーボンブラック； Ｔｉｍｃａｌ社製）４重量部、荷電制御剤（^(R)Copy Charge N4S，クラリアントＧｍｂＨ製）１重量部、及び表１に示した本発明に従い使用されるエルカアミド−ワックス組み合わせ物４重量部と、混練機中で均一に混合した。次いでこの混合物を細化して平均粒度１２μｍ（１００％＜２０μｍ）のトナー粉末とした。このトナー粉末に、今度は、シリカに基づく流動性向上剤（タイプＨＤＫ，ワッカー社製）０．５重量部を加えた。この今や自由流動性の混合物５ｇを、鉄粉末９５ｇと混合し、そして複写機のトナー容器中に充填した。

次に、複写機中の光磁気ローラを用いて、紙上２０×１００ｍｍの面積にトナー粉末を移した。次いでこの像を、硬質の加熱ローラ及び弾性の冷却ローラから構成されるローラ配列により、１６０℃及び１５０ｍｍ／ｓの走行速度で定着した。その後、前記高温のローラ対に更に別の白色の用紙を通してトナー残渣について試験した。この白色の用紙上には、“ゴーストピクチャー”は認められなかった。

Claims (8)

1. エルカアミド及び一種もしくは二種以上のワックスからなる組み合わせ物をフォトトナー中に使用する方法。
2. ワックスが、天然もしくは部分合成ワックスの群から選択されることを特徴とする、請求項１の使用方法。
3. ワックスが、最大で１０ｍｍ^-1の針入度値を有することを特徴とする、請求項１または２の使用方法。
4. ワックスが５０〜１６０℃の融点を有することを特徴とする、請求項１〜３の一つまたはそれ以上の使用方法。
5. エルカアミド及び一種もしくは二種以上のワックスからなる組み合わせ物を含むフォトトナー。
6. ワックスが、天然もしくは部分合成ワックスの群から選択されることを特徴とする、請求項５のフォトトナー。
7. ワックスが、最大で１０ｍｍ^-1の針入度値を有することを特徴とする、請求項５または６のフォトトナー。
8. ワックスが５０〜１６０℃の融点を有することを特徴とする、請求項５〜７の一つまたはそれ以上のフォトトナー。