JP2013520704A - 重合トナーおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<実施例1>
1.低分子量の高分子化合物の合成
スチレンとn−ブチルアクリレートを8:2で混合した100重量部に対して、Azo nitrile系開始剤(V65、Waco Chemical社)4重量部と分子量調節剤(tertiary−dodecyl mercaptan、TDDM)2重量部を常温で添加混合した後、90℃で24時間バルク重合して、重量平均分子量が5,000である低分子量の高分子化合物を製造した。
水500gに0.1Mリン酸ナトリウム水溶液686gと1M塩化カルシウム100gを反応温度70℃で混合して、リン酸カルシウム結晶が析出された形態の水系分散液を製造した。
上記重合トナー粒子を含むスラリーに塩酸を添加してpHを2未満に調整し、濾過過程によって前記スラリー中の水の含有量が30重量%未満になるようにした。そして、初期スラリー重量対比2倍の蒸溜水を添加して希釈し、濾過過程によってスラリー中の水の含有量が30重量%未満になるようにした。このような稀釈及び濾過過程を追加的に10回さらに繰り返して、トナーの表面のリン酸カルシウム及びその他不純物を除去した。
ヘンシェルミキサーを用いて、前記重合トナーコア100重量部に対してシリカ2重量部を添加した後、5000rpmの速度で7分間高速攪拌して、外添剤を重合トナーコアの表面にコーティングした。
スチレンとn−ブチルアクリレートを8:2で混合した100重量部に対して、Azo nitrile系開始剤(V65、Waco Chemical社)4重量部と分子量調節剤(tertiary−dodecyl mercaptan、TDDM)0.5重量部を適用することを除いては、実施例1と同様な方法で合成を進めて、重量平均分子量が15,000である低分子量の高分子化合物を製造した。
スチレン120.8g、n−ブチルアクリレート30.2g(スチレン:n−ブチルアクリレート=4:1に維持)及び前記重量平均分子量が5,000である低分子量の高分子化合物49gを使用する点を除いて、実施例1と同様な方法で重合トナーを製造した。
スチレン150.28g及びn−ブチルアクリレート37.57gのバインダー樹脂用単量体(スチレン:n−ブチルアクリレート=4:1に維持)及び前記重量平均分子量が5,000である低分子量の高分子化合物12.15gを使用する点を除いて、実施例1と同様な方法で重合トナーを製造した。
スチレン175.6g及びn−ブチルアクリレート44.15gのバインダー樹脂用単量体(スチレン:n−ブチルアクリレート=4:1に維持)及び前記重量平均分子量が5,000である低分子量の高分子化合物60.75gを使用する点を除いて、実施例1と同様な方法で重合トナーを製造した。
スチレンとn−ブチルアクリレートを8:2で混合した100重量部に対して、Azo nitrile系開始剤(V65、Waco Chemical社)4重量部と分子量調節剤(tertiary−dodecyl mercaptan、TDDM)0.5重量部を適用することを除いては、実施例1と同様な方法で合成を進めて、重量平均分子量が25,000である低分子量の高分子化合物を製造した。
<比較例1>
前記重量平均分子量が5,000である低分子量の高分子化合物を添加せず、スチレン160g及びn−ブチルアクリレート40gを使用する点(スチレン:n−ブチルアクリレート=4:1に維持)を除いて、実施例1と同様な方法で重合トナーを製造した。
スチレン65.6g、n−ブチルアクリレート16.4g(スチレン:n−ブチルアクリレート=4:1に維持)及び前記重量平均分子量が5,000である低分子量の高分子化合物98gを使用する点を除いて、実施例1と同様な方法で重合トナーを製造した。
スチレンとn−ブチルアクリレートを8:2で混合した100重量部に対して、Azo nitrile系開始剤(V65、Waco Chemical社)2重量部を使用し、分子量調節剤を使用しない点を除いては、実施例1と同様な方法で合成を進めて、重量平均分子量が50,000である低分子量の高分子化合物を製造した。
前記低分子量の高分子化合物を添加せず、分子量調節剤としてn−ドデシルメルカプタン10gを使用する点を除いては、実施例1と同様な方法で重合トナーを製造した。
スチレン92g及びn−ブチルアクリレート23gのバインダー樹脂用単量体(スチレン:n−ブチルアクリレート=4:1に維持)及び前記重量平均分子量が5,000である低分子量の高分子化合物85gを使用する点を除いて、実施例1と同様な方法で重合トナーを製造した。
実験例1:オフセット特性の測定
レーザプリンタ(HP2600、製造会社:ヒューレット・パッカード)を用いて、A4サイズの用紙に幅1cm、長さ5cmの弧状を5cmの間隔で5個印刷した後、印刷された長方形の印刷物から定着ロールの円周である5.7cm間隔の紙の上に残像が残るか否かでオフセット特性を評価した。
残像が残る程度を顕微鏡で観察して、長さ1cmと幅1cmの範囲にspot形態で存在する残像中、spotの個数が20個以上であると、不良、10−20個であると、普通、10個未満であると、良好とし、オフセット特性を評価した。
レーザプリンタ(HP2600、製造会社:ヒューレット・パッカード)を用いて、A4サイズの用紙に全面印刷した後、光沢度測定器(RD918、Macbeth)を用いて、光沢度を測定した。
実施例1及び比較例1、4の重合トナーをTHFに溶かし、このようなTHF可溶分をゲル透過クロマトグラフィー(使用機器製品名、製造社)に適用して、分子量分布を測定した。測定された分子量分布を図1に示した。
Claims (20)
- バインダー樹脂20乃至90wt%と、
前記バインダー樹脂と同一の繰り返し単位を含み、3,000乃至30,000の重量平均分子量を有する低分子量の高分子化合物3乃至30wt%と、
残量の顔料、電荷調節剤及びワックスと、
を含み、
前記低分子量の高分子化合物、顔料、電荷調節剤及びワックスが、前記バインダー樹脂に分散されていることを特徴とする重合トナー。 - THF可溶分のゲル透過クロマトグラフィー(gel−permeation chromatography)によって測定される分子量分布で、100,000乃至200,000の第1ピーク及び3,000乃至30,000の第2ピークを有することを特徴とする、請求項1に記載の重合トナー。
- 前記バインダー樹脂と同一の繰り返し単位を含み、3,000乃至30,000の重量平均分子量を有する低分子量の高分子化合物5乃至25wt%を含むことを特徴とする、請求項1に記載の重合トナー。
- 前記バインダー樹脂に分散された分子量調節剤0.01乃至1wt%をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の重合トナー。
- 前記分子量調節剤が、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、四塩化炭素及び四臭化炭素からなる群より選択された1種以上を含むことを特徴とする、請求項4に記載の重合トナー。
- 前記バインダー樹脂が、スチレン系単量体、アクリレート系単量体、メタクリレート系単量体、ジエン系単量体、酸性オレフィン系単量体及び塩基性オレフィン系単量体からなる群より選択された1種以上の単量体の重合体を含むことを特徴とする、請求項1に記載の重合トナー。
- 前記バインダー樹脂が、(a)スチレン系単量体と、(b)アクリレート系単量体、メタクリレート系単量体及びジエン系単量体からなる群より選択された1種以上の単量体との共重合体であることを特徴とする、請求項1に記載の重合トナー。
- 前記バインダー樹脂に含まれる重合体が、100,000乃至200,000の重量平均分子量を有することを特徴とする、請求項6に記載の重合トナー。
- 前記バインダー樹脂に、反応開始剤、架橋剤及び顔料安定剤からなる群より選択された1種以上の添加剤が追加的に分散されていることを特徴とする、請求項1に記載の重合トナー。
- 分散剤を含む水系分散液を形成させる工程と、
バインダー樹脂用単量体20乃至90wt%、前記バインダー樹脂用単量体と同種の単量体に由来する繰り返し単位を含み、3,000乃至30,000の重量平均分子量を有する低分子量の高分子化合物3乃至30wt%、及び、残量の顔料、ワックス及び電荷調節剤を含む単量体混合物を形成させる工程と、
前記単量体混合物を前記水系分散液に添加し、懸濁重合によってトナー粒子を形成させる工程と、
を含むことを特徴とする重合トナーの製造方法。 - 前記単量体混合物が、前記バインダー樹脂用単量体と同種の単量体に由来する繰り返し単位を含み、3,000乃至30,000の重量平均分子量を有する低分子量の高分子化合物5乃至25wt%を含むことを特徴とする、請求項10に記載の重合トナーの製造方法。
- 前記単量体混合物が、分子量調節剤0.01乃至5wt%をさらに含むことを特徴とする、請求項10に記載の重合トナーの製造方法。
- 前記分子量調節剤が、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、四塩化炭素及び四臭化炭素からなる群より選択された1種以上を含むことを特徴とする、請求項12に記載の重合トナーの製造方法。
- 前記分散剤が、無機分散剤、水溶性有機高分子分散剤及び陰イオン性界面活性剤からなる群より選択された1種以上を含むことを特徴とする、請求項10に記載の重合トナーの製造方法。
- 前記分散剤が、リン酸カルシウムを含むことを特徴とする、請求項10に記載の重合トナーの製造方法。
- 前記バインダー樹脂用単量体が、スチレン系単量体と、アクリレート系単量体、メタクリレート系単量体及びジエン系単量体からなる群より選択された1種以上の単量体とを10:1乃至1:1の重量比で含むことを特徴とする、請求項10に記載の重合トナーの製造方法。
- 前記単量体混合物が、反応開始剤、架橋剤及び顔料安定剤からなる群より選択された1種以上の添加剤をさらに含むことを特徴とする、請求項10に記載の重合トナーの製造方法。
- 前記トナー粒子を形成させる工程が、
前記単量体混合物を前記水系分散液に添加する工程と、
前記水系分散液及び単量体混合物に剪断力を加えて、前記単量体混合物を水系分散液中に液滴形態に均質化させる工程と、
前記均質化された単量体混合物を懸濁重合させる工程と、
を含むことを特徴とする、請求項10に記載の重合トナーの製造方法。 - 前記分散剤を除去する工程、及び、前記トナー粒子を乾燥させる工程をさらに含むことを特徴とする、請求項10に記載の重合トナーの製造方法。
- 前記トナー粒子の外部に、外添剤をコーティングする工程をさらに含むことを特徴とする、請求項10に記載の重合トナーの製造方法。
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