JP2014115559A - トナーバインダー - Google Patents

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Abstract

【課題】トナーの低温定着性及び耐熱保存安定性を向上させることができるトナーバインダーを提供する。
【解決手段】結晶性樹脂(A)を含有してなるトナーバインダーであって、(A)の融解熱の最大ピーク温度(Ta)が40〜100℃、(A)の軟化点とTaの比(軟化点/Ta)が0.8〜1.55、(A)の溶融開始温度(X)が(Ta±30)℃の温度範囲内であり、かつ(A)が以下の条件1、2を満たし、(A)の分子鎖末端に酸性基を有する結晶性樹脂であるトナーバインダー。
〔条件1〕50≦G’(Ta+20)≦1×10[Pa]
〔条件2〕2.0<|logG”(X+20)−logG”(X)|
{G’(Ta+20):(Ta+20)℃における(A)の貯蔵弾性率[Pa]、G” (X):(X)℃における(A)の損失弾性率[Pa]、G”(X+20):(X+20)℃における(A)の損失弾性率[Pa]}
【選択図】なし

Description

本発明は、トナーバインダーに関する。
従来、低エネルギーでトナーを定着する技術が望まれている。そのため、より低温で定着し得る低温定着性に優れた静電荷現像用トナーの開発が望まれている。
トナーの低温定着性を向上させる手段として、トナーバインダーのガラス転移点を低くすることが一般的に使用されている。しかしながら、トナーバインダーのガラス転移点を低くし過ぎると、トナーの凝集(ブロッキング)が起り易くなり、トナーの耐熱保存安定性が悪くなるため、トナーバインダーのガラス転移点は、実用上50℃が下限である。従って、トナーバインダーのガラス転移点の調整だけでは、低温定着性に優れたトナーを得ることはできなかった。
トナーの低温定着性と耐熱保存安定性を両立させる手段として、結晶性樹脂をトナーバインダーとして用いる方法が古くから知られている。しかしながら、溶融時の弾性不足により、ホットオフセットが起こる問題があった。
トナーの低温定着性と耐熱保存安定性を両立させる別の手段として、溶融懸濁法や乳化凝集法を用い、コア−シェル構造をもつトナーが提案されている(特許文献1、2)。
また、トナーバインダーに高弾性ブロックを導入することで、上記課題を解決する方法が提案されている(特許文献3)。
しかしながら、特許文献1〜3に記載の方法では、トナーの耐熱保存安定性と低温定着性を両立させることができない。
特開2007−70621号公報 特開2004−191927号公報 国際公開第2009/122687号
本発明の目的は、トナーの低温定着性及び耐熱保存安定性を向上させることができるトナーバインダーを提供することにある。
本発明者等は、上記の目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、結晶性樹脂(A)を含有してなるトナーバインダーであって、(A)の融解熱の最大ピーク温度(Ta)が40〜100℃、(A)の軟化点とTaの比(軟化点/Ta)が0.8〜1.55、(A)の溶融開始温度(X)が(Ta±30)℃の温度範囲内であり、かつ(A)が以下の条件1、2を満たし、(A)の分子鎖末端に酸性基を有する結晶性樹脂であるトナーバインダー。
〔条件1〕50≦G’(Ta+20)≦1×10[Pa]
〔条件2〕2.0<|logG”(X+20)−logG”(X)|
{G’(Ta+20):(Ta+20)℃における(A)の貯蔵弾性率[Pa]、G” (X):(X)℃における(A)の損失弾性率[Pa]、G”(X+20):(X+20)℃における(A)の損失弾性率[Pa]}
本発明のトナーバインダーを使用したトナーは、低温定着性及び耐熱保存安定性に優れる。
以下、本発明のトナーバインダーを詳細に説明する。
本発明のトナーバインダーは結晶性樹脂(A)を含有する。
本発明における「結晶性」とは、樹脂の軟化点(以下Tmと略記する)と融解熱の最大ピーク温度(以下Taと略記する)との比(Tm/Ta)が0.8〜1.55であり、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有するものを意味する。また、「非結晶性」とは、樹脂の(Tm/Ta)が1.55より大きいものを意味する。
なお、樹脂が結晶性樹脂と非結晶性樹脂のブロック体であっても、DSCにおいて、明確な吸熱ピークを有し、(Tm/Ta)が0.8〜1.55である場合は、これも結晶性樹脂とする。
Tm、Taは、以下の方法で測定することができる。
<Tmの測定方法>
高化式フローテスター{例えば「CFT−500D」[(株)島津製作所製]}を用いて、1gの樹脂を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出して、「プランジャー降下量(流れ値)」と「温度」とのグラフを描き、プランジャーの降下量の最大値の1/2に対応する温度をグラフから読み取り、この値(測定試料の半分が流出したときの温度)をTmとする。
<Taの測定方法>
示差走査熱量計{例えば「DSC210」[セイコーインスツル(株)製]}を用いて
測定する。
Taの測定に供する樹脂は、前処理として、130℃で溶融した後、130℃から70℃まで1.0℃/分の速度で降温し、次に70℃から10℃まで0.5℃/分の速度で降温する。ここで、一度DSCにより、昇温速度20℃/分で昇温して吸発熱変化を測定して、「吸発熱量」と「温度」とのグラフを描き、このとき観測される20〜100℃にある吸熱ピーク温度をTa’とする。複数ある場合は最も吸熱量が大きいピークの温度をTa’とする。最後に試料を(Ta’−10)℃で6時間保管した後、(Ta’−15)℃で6時間保管する。
次いで、前記樹脂を、DSCにより降温速度10℃/分で(Ta’−15)℃から0℃まで冷却した後、昇温速度20℃/分で昇温して吸発熱変化を測定して同様のグラフを描き、吸熱量の最大ピークに対応する温度を、融解熱の吸熱ピーク温度(Ta)とする。
本発明における結晶性樹脂(A)としては、結晶性ポリエステル樹脂(A1)、結晶性ポリウレタン樹脂(A2)、結晶性ポリウレア樹脂(A3)、結晶性ポリアミド樹脂(A4)、結晶性ポリエーテル樹脂(A5)及び結晶性ビニル樹脂(A6)等が挙げられる。
結晶性ポリエステル樹脂(A1)としては、アルコール(ジオール)成分と酸(ジカルボン酸)成分とから合成される重縮合ポリエステル樹脂であることが、結晶性の観点から好ましい。ただし、必要に応じて3官能以上のアルコール成分や酸成分を用いてもよい。
なお、(A1)としては、上記の重縮合ポリエステル樹脂以外に、ラクトン開環重合物及びポリヒドロキシカルボン酸も同様に好ましい。
結晶性ポリウレタン樹脂(A2)としては、アルコール(ジオール)成分とイソシアネート(ジイソシアネート)成分とから合成されるポリウレタン樹脂等が挙げられる。ただし、必要に応じて3官能以上のアルコール成分やイソシアネート成分を用いてもよい。
結晶性ポリアミド樹脂(A3)としては、アミン(ジアミン)成分と酸(ジカルボン酸)成分とから合成されるポリアミド樹脂等が挙げられる。ただし、必要に応じて3官能以上のアミン成分や酸成分を用いてもよい。
結晶性ポリウレア樹脂(A4)としては、アミン(ジアミン)成分とイソシアネート(ジイソシアネート)成分とから合成されるポリウレア樹脂等が挙げられる。ただし、必要に応じて3官能以上のアミン成分やイソシアネート成分を用いてもよい。
結晶性ポリエステル樹脂(A1)、結晶性ポリウレタン樹脂(A2)、結晶性ポリウレア樹脂(A3)、結晶性ポリアミド樹脂(A4)を構成するジオール、ジカルボン酸、ジイソシアネート、及びジアミンについて以下に説明する。
[ジオール]
ジオールとしては、脂肪族ジオールが好ましく、炭素数が2〜36の範囲であることが好ましい。また直鎖型脂肪族ジオールが更に好ましい。
分岐型脂肪族ジオールは、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が低下するため、耐熱保存安定性、画像保存性及び低温定着性が低下してしまう場合がある。また、炭素数が36を超えると、実用上の材料の入手が困難な場合がある。
ジオールは、直鎖型脂肪族ジオールの含有率が使用するジオール成分の80モル%以上であることが好ましく、より好ましくは90モル%以上である。80モル%以上では、ポリエステル樹脂の結晶性が向上し、Taが上昇するため、耐熱保存安定性及び低温定着性がより良好となる。
直鎖型脂肪族ジオールとしては、具体的には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオール等が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール及び1,10−デカンジオールである。
その他必要に応じて使用されるジオールとしては、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4〜36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);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(以下AOと略記する)[エチレンオキサイド(以下EOと略記する)、プロピレンオキサイド(以下POと略記する)及びブチレンオキサイド(以下BOと略記する)等]付加物(付加モル数1〜30);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)のAO(EO、PO及びBO等)付加物(付加モル数2〜30);ポリラクトンジオール(ポリε−カプロラクトンジオール等);及びポリブタジエンジオール等が挙げられる。
更に必要に応じて使用されるその他のジオールとしては、水酸基以外の官能基を有するジオールが挙げられ、具体的には、カルボキシル基を有するジオール、スルホン酸基又はスルファミン酸基を有するジオール、及びこれらの塩等が挙げられる。
カルボキシル基を有するジオールとしては、ジアルキロールアルカン酸[炭素数6〜24のもの、例えば2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロールヘプタン酸及び2,2−ジメチロールオクタン酸等]が挙げられる。
スルホン酸基又はスルファミン酸基を有するジオールとしては、スルファミン酸ジオール[N,N−ビス(2−ヒドロキシアルキル)スルファミン酸(アルキル基の炭素数1〜6)又はそのAO付加物(AOとしてはEO又はPO等、AOの付加モル数1〜6):例えばN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸及びN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸PO2モル付加物等];ビス(2−ヒドロキシエチル)ホスフェート等が挙げられる。
これらの中和塩基を構成する塩としては、例えば前記炭素数3〜30の3級アミン(トリエチルアミン等塩及び/又はアルカリ金属(ナトリウム及びカリウム等)塩等が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、炭素数2〜12のアルキレングリコール、カルボキシル基を有するジオール、ビスフェノール類のAO付加物、及びこれらの併用である。
必要により用いられる3〜8価又はそれ以上のポリオールとしては、炭素数3〜36の3〜8価又はそれ以上の多価脂肪族アルコール(アルカンポリオール及びその分子内又は分子間脱水物、例えばグリセリン、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、ソルビトール、ソルビタン、及びポリグリセリン;糖類及びその誘導体、例えばショ糖及びメチルグルコシド);トリスフェノール類(トリスフェノールPA等)のAO付加物(付加モル数2〜30);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)のAO付加物(付加モル数2〜30);アクリルポリオール[ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと他のビニル系モノマーの共重合物等];等が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、3〜8価又はそれ以上の多価脂肪族アルコール及びノボラック樹脂のAO付加物であり、更に好ましいのはノボラック樹脂のAO付加物である。
[ジカルボン酸]
ジカルボン酸としては、種々のジカルボン酸が挙げられるが、脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸が好ましく、脂肪族ジカルボン酸は直鎖型のカルボン酸が更に好ましい。
ジカルボン酸としては、炭素数4〜36のアルカンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸及びデシルコハク酸等);炭素数6〜40の脂環式ジカルボン酸[ダイマー酸(2量化リノール酸)等]、炭素数4〜36のアルケンジカルボン酸(ドデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸、マレイン酸、フマール酸及びシトラコン酸等);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、t−ブチルイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸及び4,4’−ビフェニルジカルボン酸等)等が挙げられる。
なお、ジカルボン酸又は3〜6価又はそれ以上のポリカルボン酸としては、上記のものの酸無水物又は炭素数1〜4の低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等)を用いてもよい。
これらジカルボン酸の中では、脂肪族ジカルボン酸(特に直鎖型のカルボン酸)を単独で用いるのが好ましいが、脂肪族ジカルボン酸と共に芳香族ジカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸、t−ブチルイソフタル酸及びこれらの低級アルキルエステル類が好ましい。)を共重合したものも同様に好ましい。芳香族ジカルボン酸の比率は、20モル%以下が好ましい。
ジカルボン酸のうち、結晶性の観点から好ましいのは、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、テレフタル酸及びイソフタル酸である。
[ジイソシアネート]
ジイソシアネートとしては、炭素数(NCO基中の炭素を除く、以下同様)6〜20の芳香族ジイソシアネート、炭素数2〜18の脂肪族ジイソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ジイソシアネート、炭素数8〜15の芳香脂肪族ジイソシアネート及びこれらのジ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種以上の混合物が挙げられる。また、必要により、3価以上のポリイソシアネートを併用してもよい。
上記芳香族ジイソシアネートの具体例(3価以上のポリイソシアネートを含む)としては、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)、粗製MDI[粗製ジアミノフェニルメタン〔ホルムアルデヒドと芳香族アミン(アニリン)又はその混合物との縮合生成物;ジアミノジフェニルメタンと少量(例えば5〜20重量%)の3官能以上のポリアミンとの混合物〕のホスゲン化物:ポリアリルポリイソシアネート(PAPI)]、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネート、m−又はp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート等が挙げられる。
上記脂肪族ジイソシアネートの具体例(3価以上のポリイソシアネートを含む)としては、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(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート等が挙げられる。
上記脂環式ジイソシアネートの具体例としては、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MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−又は2,6−ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。
上記芳香脂肪族ジイソシアネートの具体例としては、m−又はp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等が挙げられる。
また、上記ジイソシアネートの変性物には、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が挙げられる。
具体的には、変性MDI(ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI及びトリヒドロカルビルホスフェート変性MDI等)、ウレタン変性TDI等のジイソシアネートの変性物及びこれらの2種以上の混合物[例えば変性MDIとウレタン変性TDI(イソシアネート含有プレポリマー)との併用]が含まれる。
これらのうちで好ましいのは、6〜15の芳香族ジイソシアネート、炭素数4〜12の脂肪族ジイソシアネート及び炭素数4〜15の脂環式ジイソシアネートであり、更に好ましいのは、TDI、MDI、HDI、水添MDI及びIPDIである。
[ジアミン]
ジアミン(必要により用いられる3価以上のポリアミンを含む)の例として、脂肪族ジアミン類(炭素数2〜18)としては、〔1〕脂肪族ジアミン{アルキレン(炭素数2〜6)ジアミン(エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン及びヘキサメチレンジアミン等)、ポリアルキレン(炭素数2〜6)ジアミン[ジエチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等]};〔2〕これらのアルキル(炭素数1〜4)又はヒドロキシアルキル(炭素数2〜4)置換体[ジアルキル(炭素数1〜3)アミノプロピルアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサメチレンジアミン及びメチルイミノビスプロピルアミン等];〔3〕脂環又は複素環含有脂肪族ジアミン{脂環式ジアミン(炭素数4〜15)[1,3−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、メンセンジアミン、4,4’−メチレンジシクロヘキサンジアミン(水添メチレンジアニリン)等]、複素環式ジアミン(炭素数4〜15){ピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、1,4−ジアミノエチルピペラジン、1,4ビス(2−アミノ−2−メチルプロピル)ピペラジン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等};〔4〕芳香環含有脂肪族アミン類(炭素数8〜15)(キシリレンジアミン、テトラクロル−p−キシリレンジアミン等)、等が挙げられる。
芳香族ジアミン類(炭素数6〜20)としては、〔1〕非置換芳香族ジアミン[1,2−、1,3−又は1,4−フェニレンジアミン、2,4’−又は4,4’−ジフェニルメタンジアミン、クルードジフェニルメタンジアミン(ポリフェニルポリメチレンポリアミン)、ジアミノジフェニルスルホン、ベンジジン、チオジアニリン、ビス(3,4−ジアミノフェニル)スルホン、2,6−ジアミノピリジン、m−アミノベンジルアミン、トリフェニルメタン−4,4’,4”−トリアミン、ナフチレンジアミン等];〔2〕核置換アルキル基[メチル,エチル,n−又はイソプロピル、ブチル等の炭素数1〜4アルキル基)を有する芳香族ジアミン、例えば2,4−又は2,6−トリレンジアミン、クルードトリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ビス(o−トルイジン)、ジアニシジン、ジアミノジトリルスルホン、1,3−ジメチル−2,4−ジアミノベンゼン、1,3−ジメチル−2,6−ジアミノベンゼン、1,4−ジイソプロピル−2,5−ジアミノベンゼン、2,4−ジアミノメシチレン、1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−ジアミノベンゼン、2,3−ジメチル−1,4−ジアミノナフタレン、2,6−ジメチル−1,5−ジアミノナフタレン、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,5−ジエチル−3’−メチル−2’,4−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジエチル−2,2’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、及び3,3’,5,5’−テトライソプロピル−4,4’−ジアミノジフェニルスルホン等]、及びこれらの異性体の種々の割合の混合物;〔3〕核置換電子吸引基(フッ素、塩素、臭素及びヨウ素等のハロゲン;メトキシ基、エトキシ等のアルコキシ基;ニトロ基等)を有する芳香族ジアミン[メチレンビス−o−クロロアニリン、4−クロロ−o−フェニレンジアミン、2−クロロ−1,4−フェニレンジアミン、3−アミノ−4−クロロアニリン、4−ブロモ−1,3−フェニレンジアミン、2,5−ジクロル−1,4−フェニレンジアミン、5−ニトロ−1,3−フェニレンジアミン、3−ジメトキシ−4−アミノアニリン;4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル−5,5’−ジブロモ−ジフェニルメタン、3,3’−ジクロロベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、ビス(4−アミノ−3−クロロフェニル)オキシド、ビス(4−アミノ−2−クロロフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−2−クロロフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−メトキシフェニル)デカン、ビス(4−アミノフェニル)スルフイド、ビス(4−アミノフェニル)テルリド、ビス(4−アミノフェニル)セレニド、ビス(4−アミノ−3−メトキシフェニル)ジスルフイド、4,4’−メチレンビス(2−ヨードアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−ブロモアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−フルオロアニリン)、4−アミノフェニル−2−クロロアニリン等〕;〔4〕2級アミノ基を有する芳香族ジアミン[上記〔1〕〜〔3〕の芳香族ジアミンの−NHの一部又は全部が−NH−R’(R’はアルキル基、例えばメチル基及びエチル基等の低級アルキル基)で置換したもの][4,4´−ジ(メチルアミノ)ジフェニルメタン、1−メチル−2−メチルアミノ−4−アミノベンゼン等]が挙げられる。
ジアミンとしては、これらの他、ポリアミドポリアミン[ジカルボン酸(ダイマー酸等)と過剰の(酸1モル当り2モル以上の)ポリアミン類(上記アルキレンジアミン及びポリアルキレンポリアミン等)との縮合により得られる低分子量ポリアミドポリアミン等]、ポリエーテルポリアミン[ポリエーテルポリオール(ポリアルキレングリコール等)のシアノエチル化物の水素化物等]等が挙げられる。
結晶性ポリエステル樹脂(A1)のうち、ラクトン開環重合物としては、例えば、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等の炭素数3〜12のモノラクトン(環中のエステル基数1個)等のラクトン類を、金属酸化物及び有機金属化合物等の触媒を用いて、開環重合させて得られたものが挙げられる。
炭素数3〜12のモノラクトンのうち、結晶性の観点から好ましいのは、ε−カプロラクトンである。
上記の炭素数3〜12のモノラクトンの開環重合に、開始剤としてグリコールを使用すると、末端にヒドロキシル基を有するラクトン開環重合物が得られる。例えば、上記ラクトン類とエチレングリコール、ジエチレングリコール等の前記ジオール成分を触媒の存在下で反応させることにより得ることができる。触媒としては、有機スズ化合物、有機チタン化合物、有機ハロゲン化スズ化合物等が一般的であり、0.1〜5000ppm程度の割合で添加して、100〜230℃で、好ましくは不活性雰囲気下に重合させることによって、ラクトン開環重合物を得ることができる。ラクトン開環重合物は、その末端を例えばカルボキシル基になるように変性したものであってもよい。ラクトン開環重合物は、市販品を用いてもよく、例えば、ダイセル(株)製のPLACCELシリーズのH1P、H4、H5、H7等(いずれも、融点=約60℃、Tg=約−60℃の高結晶性ポリカプロラクトン)が挙げられる。
結晶性ポリエステル樹脂(A1)のうち、ポリヒドロキシカルボン酸は、グリコール酸、乳酸(L体、D体及びラセミ体)等のヒドロキシカルボン酸を直接脱水縮合することで得られるが、グリコリド、ラクチド(L体、D体及びラセミ体)等のヒドロキシカルボン酸の2分子間又は3分子間脱水縮合物に相当する炭素数4〜12の環状エステル(環中のエステル基数2〜3個)を金属酸化物、有機金属化合物等の触媒を用いて開環重合する方が、数平均分子量(以下Mnと略記する)、重量平均分子量(以下Mwと略記する)Mwの調整が容易となり好ましい。これらの環状エステルのうち、結晶性の観点から好ましいのは、L−ラクチド及びD−ラクチドである。
上記のヒドロキシカルボン酸の開環重合に、開始剤としてグリコールを用いると、末端にヒドロキシル基を有するポリヒドロキシカルボン酸骨格が得られる。例えば、上記環状エステルとエチレングリコール、ジエチレングリコール等の前記ジオール成分を触媒の存在下で反応させることにより得ることができる。触媒としては、有機スズ化合物、有機チタン化合物、有機ハロゲン化スズ化合物等が一般的であり、0.1〜5,000ppm程度の割合で添加して、100〜230℃で、好ましくは不活性雰囲気下に重合させることによって、ポリヒドロキシカルボン酸を得ることができる。ポリヒドロキシカルボン酸は、その末端を例えばカルボキシル基になるように変性したものであってもよい。
結晶性ポリエーテル樹脂(A5)としては、結晶性ポリオキシアルキレンポリオール等が挙げられる。
結晶性ポリオキシアルキレンポリオールの製造方法としては特に限定されず、公知の方法で製造することができる。
例えば、キラル体のアルキレンオキサイドを、通常のポリオキシアルキレンポリオールの重合で使用される触媒で開環重合させる方法(Journal of the American Chemical Society、1956年、第78巻、第18号、p.4787−4792 に記載)や、安価なラセミ体のアルキレンオキサイドを、立体的に嵩高い特殊な化学構造の錯体を触媒として用いて、開環重合させる方法が挙げられる。
特殊な錯体を用いる方法としては、ランタノイド錯体と有機アルミニウムを接触させた化合物を触媒として用いる方法(特開平11−12353号公報に記載)やバイメタル−μ−オキソアルコキサイドとヒドロキシル化合物をあらかじめ反応させる方法(特表2001−521957号公報に記載)等が挙げられる。
また、非常にアイソタクティシティーの高いポリオキシアルキレンポリオールを得る方法として、サレン錯体を触媒として用いる方法(Journal of the American Chemical Society、2005年、第127巻、第33号、p.11566−11567 に記載)等が挙げられる。
例えば、キラル体のアルキレンオキサイドを用い、その開環重合時に、開始剤として、
グリコー又は水を用いると、末端にヒドロキシル基を有するアイソタクティシティが50%以上であるポリオキシアルキレングリコールが得られる。アイソタクティシティが50%以上であるポリオキシアルキレングリコールは、その末端を例えば、カルボキシル基になるように変性したものであってもよい。なお、アイソタクティシティが50%以上であると、通常ポリオキシアルキレンポリオールは結晶性を有する。
上記グリコールとしては、前記のジオール等が挙げられ、カルボキシ変性するのに用いるカルボン酸としては、前記のジカルボン酸等が挙げられる
結晶性ポリオキシアルキレンポリオールの製造に用いる原料としては、PO、1−クロ
ロオキセタン、2−クロロオキセタン、1,2−ジクロロオキセタン、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、BO、メチルグリシジルエーテル、1,2−ペンチレンオキサイド、2,3−ペンチレンオキサイド、3−メチル−1,2−ブチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、1,2−へキシレンオキサイド、3−メチル−1,2−ペンチレンオキサイド、2,3−ヘキシレンオキサイド、4−メチル−2,3−ペンチレンオキサイド、アリルグリシジルエーテル、1,2−へプチレンオキサイド、スチレンオキサイド及びフェニルグリシジルエーテル等が挙げられる。
これらの原料は、単独でも2種以上を併用してもよい。
これらのうち好ましいのは、PO、BO、スチレンオキサイド及びシクロへキセンオキ
サイドである。
結晶性ビニル樹脂(A6)としては、重合性二重結合を有する単量体を単独重合又は共重合した重合体である。重合性二重結合を有する単量体としては、以下の(1)〜(9)が挙げられる。
(1)重合性二重結合を有する炭化水素:
(1−1)重合性二重結合を有する脂肪族炭化水素:
(1−1−1)重合性二重結合を有する鎖状炭化水素:炭素数2〜30のアルケン(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、ドデセン及びオクタデセン等);炭素数4〜30のアルカジエン(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−オクタジエン等)。
(1−1−2)重合性二重結合を有する環状炭化水素:炭素数6〜30のモノ又はジシクロアルケン(例えばシクロヘキセン、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等)及び炭素数5〜30のモノ又はジシクロアルカジエン[例えば(ジ)シクロペンタジエン等]等。
(1−2)重合性二重結合を有する芳香族炭化水素:スチレン;スチレンのハイドロカルビル(炭素数1〜30のアルキル、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、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、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等);及びビニルナフタレン等。
(2)カルボキシル基と重合性二重結合を有する単量体及びそれらの塩:
炭素数3〜15の不飽和モノカルボン酸{例えば(メタ)アクリル酸[「(メタ)アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味する。]、クロトン酸、イソクロトン酸及び桂皮酸等};炭素数3〜30の不飽和ジカルボン酸(無水物)[例えば(無水)マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、(無水)シトラコン酸及びメサコン酸等];及び炭素数3〜10の不飽和ジカルボン酸のモノアルキル(炭素数1〜10)エステル(例えばマレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノデシルエステル、フマル酸モノエチルエステル、イタコン酸モノブチルエステル及びシトラコン酸モノデシルエステル等)等。
カルボキシル基と重合性二重結合を有する単量体の塩を構成する塩としては、例えばアルカリ金属塩(ナトリウム塩及びカリウム塩等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム塩及びマグネシウム塩等)、アンモニウム塩、アミン塩及び4級アンモニウム塩等が挙げられる。
アミン塩としては、アミン化合物であれば特に限定されないが、例えば1級アミン塩(エチルアミン塩、ブチルアミン塩及びオクチルアミン塩等)、2級アミン(ジエチルアミン塩及びジブチルアミン塩等)、3級アミン(トリエチルアミン塩及びトリブチルアミン塩等)が挙げられる。4級アンモニウム塩としては、テトラエチルアンモニウム塩、トリエチルラウリルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩及びトリブチルラウリルアンモニウム塩等が挙げられる。
カルボキシル基と重合性二重結合を有する単量体の塩としては、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、マレイン酸モノナトリウム、マレイン酸ジナトリウム、アクリル酸カリウム、メタクリル酸カリウム、マレイン酸モノカリウム、アクリル酸リチウム、アクリル酸セシウム、アクリル酸アンモニウム、アクリル酸カルシウム及びアクリル酸アルミニウム等が挙げられる。
(3)スルホ基と重合性二重結合を有する単量体及びそれらの塩:
炭素数2〜14のアルケンスルホン酸(例えばビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸及びメチルビニルスルホン酸等);スチレンスルホン酸及びこのアルキル(炭素数2〜24)誘導体(例えばα−メチルスチレンスルホン酸等;炭素数5〜18のスルホ(ヒドロキシ)アルキル−(メタ)アクリレート(例えばスルホプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロキシプロピルスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエタンスルホン酸及び3−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸等);炭素数5〜18のスルホ(ヒドロキシ)アルキル(メタ)アクリルアミド[例えば2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸及び3−(メタ)アクリルアミド−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸等];アルキル(炭素数3〜18)アリルスルホコハク酸(例えばプロピルアリルスルホコハク酸、ブチルアリルスルホコハク酸、2−エチルヘキシル−アリルスルホコハク酸等);ポリ[n(重合度。以下同様。)=2〜30]オキシアルキレン(オキシエチレン、オキシプロピレン及びオキシブチレン等。オキシアルキレンは単独又は併用でもよく、併用する場合、付加形式はランダム付加でもブロック付加でもよい。)モノ(メタ)アクリレートの硫酸エステル[例えばポリ(n=5〜15)オキシエチレンモノメタクリレート硫酸エステル及びポリ(n=5〜15)オキシプロピレンモノメタクリレート硫酸エステル等];下記一般式(1)〜(3)で表される化合物;及びこれらの塩等が挙げられる。
なお、塩としては、(2)カルボキシル基と重合性二重結合を有する単量体の塩を構成する塩として例示したものが挙げられる。
O−(RO)SO3

CH2=CHCH2OCH2CHCH2O−Ar−R (1)

CH=CH−CH3

−Ar−O−(RO)SO3H (2)

CH2COOR

HOSO2CHCOOCH2CH(OH)CH2OCH2CH=CH2 (3)

式中、Rは炭素数2〜4のアルキレン基であり、ROは単独でも2種以上を併用したものでもよく、2種以上を併用した場合は、結合形式はランダムでもブロックでもよい;R及びRは、それぞれ独立に炭素数1〜15のアルキル基;m及びnは、それぞれ独立に1〜50の数;Arはベンゼン環;Rは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜15のアルキル基を表す。
(4)ホスホノ基と重合性二重結合を有する単量体及びその塩:
(メタ)アクリロイルオキシアルキルリン酸モノエステル(アルキル基の炭素数1〜24)(例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルホスフェート及びフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等)、(メタ)アクリロイルオキシアルキルホスホン酸(アルキル基の炭素数1〜24)(例えば2−アクリロイルオキシエチルホスホン酸等)。
なお、塩としては、(2)カルボキシル基と重合性二重結合を有する単量体を構成する塩として例示したもの挙げられる。
(5)ヒドロキシル基と重合性二重結合を有する単量体:
ヒドロキシスチレン、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、1−ブテン−3−オール、2−ブテン−1−オール、2−ブテン−1,4−ジオール、2−ヒドロキシエチルプロペニルエーテル及び庶糖アリルエーテル等。
(6)重合性二重結合を有する含窒素単量体:
(6−1)アミノ基と重合性二重結合を有する単量体:
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、2−ビニルピリジン、クロチルアミン、N,N−ジメチルアミノスチレン、メチル−α−アセトアミノアクリレート、ビニルイミダゾール、N−ビニルピロール、N−ビニルチオピロリドン、N−アリールフェニレンジアミン、アミノカルバゾール、アミノチアゾール、アミノインドール、アミノピロール、アミノイミダゾール、アミノメルカプトチアゾール及びこれらの塩等。
(6−2)アミド基と重合性二重結合を有する単量体:
(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N’−メチレン−ビス(メタ)アクリルアミド、桂皮酸アミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジベンジルアクリルアミド、メタクリルホルムアミド、N−メチル−N−ビニルアセトアミド及びN−ビニルピロリドン等。
(6−3)ニトリル基と重合性二重結合を有する炭素数3〜10の単量体:
(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン及びシアノアクリレート等。
(6−4)ニトロ基と重合性二重結合を有する炭素数8〜12の単量体:
ニトロスチレン等。
(7)エポキシ基と重合性二重結合を有する炭素数6〜18の単量体:
グリシジル(メタ)アクリレート等。
(8)ハロゲン元素と重合性二重結合を有する炭素数2〜16の単量体:
塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、アリルクロライド、クロロスチレン、ブロムスチレン、ジクロロスチレン、クロロメチルスチレン、テトラフルオロスチレン及びクロロプレン等。
(9)重合性二重結合を有するエステル、重合性二重結合を有するエーテル、重合性二重結合を有するケトン及び重合性二重結合を有する含硫黄化合物:
(9−1)重合性二重結合を有する炭素数4〜16のエステル:
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ジアリルフタレート、ジアリルアジペート、イソプロペニルアセテート、ビニルメタクリレート、メチル−4−ビニルベンゾエート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ビニルメトキシアセテート、ビニルベンゾエート、エチル−α−エトキシアクリレート、炭素数1〜50のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート[メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(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、ドデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート及びエイコシル(メタ)アクリレート等]、ジアルキルフマレート(2個のアルキル基は、炭素数2〜8の直鎖、分枝鎖又は脂環式の基である)、ジアルキルマレエート(2個のアルキル基は、炭素数2〜8の直鎖、分枝鎖又は脂環式の基である)、ポリ(メタ)アリロキシアルカン類(ジアリロキシエタン、トリアリロキシエタン、テトラアリロキシエタン、テトラアリロキシプロパン、テトラアリロキシブタン及びテトラメタアリロキシエタン等)等、ポリアルキレングリコール鎖と重合性二重結合を有する単量体[ポリエチレングリコール[Mn=300]モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(Mn=500)モノアクリレート、メチルアルコールEO10モル付加物(メタ)アクリレート及びラウリルアルコールEO30モル付加物(メタ)アクリレート等]、ポリ(メタ)アクリレート類[多価アルコール類のポリ(メタ)アクリレート: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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート及びポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等]等が挙げられる。
(9−2)重合性二重結合を有する炭素数3〜16のエーテル:
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニル−2−エチルヘキシルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニル−2−メトキシエチルエーテル、メトキシブタジエン、ビニル−2−ブトキシエチルエーテル、3,4−ジヒドロ−1,2−ピラン、2−ブトキシ−2’−ビニロキシジエチルエーテル、アセトキシスチレン及びフェノキシスチレン等が挙げられる。
(9−3)重合性二重結合を有する炭素数4〜12のケトン:
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン及びビニルフェニルケトン等が挙げられる。
(9−4)重合性二重結合を有する炭素数2〜16の含硫黄化合物:
ジビニルサルファイド、p−ビニルジフェニルサルファイド、ビニルエチルサルファイド、ビニルエチルスルホン、ジビニルスルホン及びジビニルスルホキサイド等が挙げられる。
結晶性樹脂(A)のうち、トナーの接着強度の観点から好ましいのは、結晶性ポリエステル樹脂(A1)及び/又は結晶性ポリウレタン樹脂(A2)である。
結晶性樹脂(A)のTaは40〜100℃であり、耐熱保存安定性の観点から、好ましくは45〜80℃、更に好ましくは50〜70℃である。
結晶性樹脂(A)の溶融開始温度(X)は、(Ta±30)℃の温度範囲内であり、好ましくは(Ta±20)℃の温度範囲内、更に好ましくは(Ta±15)℃の温度範囲内である。
(X)は、具体的には30〜100℃が好ましく、更に好ましくは40〜80℃である。
(A)の溶融開始温度(X)は、以下の方法で測定することができる。
<溶融開始温度>
高化式フローテスター{例えば「CFT−500D」[(株)島津製作所製]}を用いて、1gの(A)を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出して、「プランジャー降下量(流れ値)」と「温度」とのグラフを描き、試料の熱膨張によるピストンのわずかな上昇が行われた後、再びピストンが明らかに下降し始める点の温度をグラフから読み取り、この値を(A)の(X)とする。
結晶性樹脂(A)の(Tm/Ta)は0.8〜1.55であり、この範囲外であると、画像劣化しやすくなる。(A)の(Tm/Ta)は、好ましくは0.85〜1.2、更に好ましくは0.9〜1.15である。
結晶性樹脂(A)は、(A)の粘弾性測定において下記の条件1を満たし、〔条件1−1〕を満たすことが好ましい。
〔条件1〕50≦G’(Ta+20)≦1×10[Pa]
〔条件1−1〕100≦G’(Ta+20)≦5×10[Pa]
{G’(Ta+20):(Ta+20)℃における(A)の貯蔵弾性率[Pa]}
G’(Ta+20)が50Pa未満であると、低温定着時でもホットオフセットが起き、定着温度領域が狭くなる。またG’(Ta+20)が1×10[Pa]を超えると低温側で定着可能な粘性になりにくく、低温での定着性が低下する。
〔条件1〕を満たす結晶性樹脂(A)は、(A)中の結晶性成分の比率を調整することや重量平均分子量を調整すること等により得ることができる。例えば、後述する結晶性部(b)の比率や結晶性成分の比率を増加させると、G’(Ta+20)の値は小さくなる。また、(A)の重量平均分子量を低下させることでG’(Ta+20)の値は小さくなる。
結晶性樹脂(A)は、(A)の粘弾性測定における損失弾性率G”と溶融開始温度(X)に関して、以下の〔条件2〕を満たし、〔条件2−1〕を満たすことが好ましく、〔条件2−2〕を満たすことが更に好ましい。
〔条件2〕2.0<|logG”(X+20)−logG”(X)|
[G’:貯蔵弾性率[Pa]、G”:損失弾性率[Pa]]
〔条件2−1〕2.5<|logG”(X+20)−logG”(X)|
〔条件2−2〕2.5<|logG”(X+15)−logG”(X)|
{G”(X):(X)℃における(A)の損失弾性率[Pa]、G”(X+15):(X+15)℃における(A)の損失弾性率[Pa]、G”(X+20):(X+20)℃における(A)の損失弾性率[Pa]}
結晶性樹脂(A)の溶融開始温度(X)が上記範囲内であり、かつ〔条件2〕を満たすと、(A)の低粘性化速度が速くなり、定着温度領域の低温側、高温側で同等の画質を得ることができる。また、溶融開始から定着可能粘性に至るまでが速くなり、優れた低温定着性を得るのに有利である。〔条件2〕は、どれだけ早く、少ない熱で定着できるかという、(A)のシャープメルト性の指標であり、実験的に求めたものである。
溶融開始温度(X)の範囲、及び〔条件2〕を満たす結晶性樹脂(A)は、(A)の構成成分中の結晶性成分の比率を調整すること等により得ることができる。例えば、結晶性成分の比率を大きくすると、(Ta)と(X)の温度差が小さくなる。
従来のトナーバインダーに用いられる樹脂としては、非結晶性樹脂の場合は〔条件1〕を満たすが〔条件2〕を満たさなかった。また、結晶性樹脂の場合は〔条件2〕を満たすが〔条件1〕を満たさなかった。このため、〔条件1〕と〔条件2〕を共に満たす樹脂を含有するトナーバインダーは、存在しなかった。本発明は〔条件1〕を満たす結晶性樹脂(A)をトナーバインダーとして用いることを特徴とする。
結晶性樹脂(A)の粘弾性測定において、(Ta+30)℃における損失弾性率G”と(Ta+70)℃の損失弾性率G”の比〔G”(Ta+30)/G”(Ta+70)〕が0.05〜50であることが好ましく、更に好ましくは0.1〜10である。
損失弾性率G”の比が上記の範囲で維持されることによって、定着温度領域でより安定した画質を得ることができる。
上記のG”の比の条件を満たす結晶性樹脂(A)は、(A)の構成成分中の結晶性成分の比率や後述する結晶性部(b)の重量平均分子量を調整すること等により得ることができる。例えば、結晶性部(b)の比率や結晶性成分の比率を増加させると、〔G”(Ta+30)/G”(Ta+70)〕の値は小さくなる。また結晶性部(b)の重量平均分子量を増加させると〔G”(Ta+30)/G”(Ta+70)〕の値は小さくなる。
結晶性樹脂(A)の貯蔵弾性率G’、損失弾性率G”は、動的粘弾性測定装置「RDS−2」[Rheometric Scientific社製]を用いて、周波数1Hz条件下で測定することができる。
(A)の粘弾性測定は、(A)を測定装置の冶具にセットした後、(A)の(Ta+30)℃まで昇温して冶具に密着させてから、(Ta+30)℃から(Ta−30)℃まで0.5℃/分の速度で降温し、(Ta−30)℃で1時間静置し、次いで(Ta−10)℃まで0.5℃/分の速度で降温し、更に(Ta−10)℃で1時間静置し、十分に結晶化を進行させたのち、これを用いて測定を行う。測定温度範囲は30℃〜200℃で、この温度間のバインダー溶融粘弾性を測定することによって、温度−G’、温度−G”の曲線として得ることができる。
本発明における結晶性樹脂(A)は、前記の(A)として例示した、結晶性ポリエステル樹脂(A1)、結晶性ポリウレタン樹脂(A2)、結晶性ポリウレア樹脂(A3)、結晶性ポリアミド樹脂(A4)及び結晶性ポリエーテル樹脂(A5)及びその複合樹脂から選ばれる結晶性部(x)のみから構成される樹脂であってもよく、又は1個以上の結晶性部(x)と非結晶性樹脂(B)からなる非結晶性部(y)を1個以上有するブロック樹脂であってもよいが、定着性(特に耐ホットオフセット性)の観点から、(x)と(y)からなるブロック樹脂であることが好ましい。
また、(A)が(x)と(y)からなるブロック樹脂であると、感光体へのフィルミングが起こりにくくなる。
本発明における非結晶性樹脂(B)としては、前記の結晶性樹脂(A)として例示した結晶性樹脂、後述するエポキシ樹脂と同様の組成であって、(Tm/Ta)が1.55より大きい樹脂が挙げられる。
(A)が結晶性部(x)と非結晶性樹脂(B)からなる非結晶性部(y)を1個以上有するブロック樹脂の場合、ブロック樹脂は、後述のように(A)と(B)を相溶させて製造することから、(B)は(A)と同じ組成であることが好ましい。つまり、(B)として好ましいのは、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ビニル樹脂及びそれらの複合樹脂であり、更に好ましいのは、ポリエステル樹脂及びポリウレタン樹脂である。
エポキシ樹脂としては、ポリエポキシドの開環重合物、ポリエポキシドと活性水素含有化合物[水、前記ジオール、ジカルボン酸及びジアミン等]との重付加物等が挙げられる。
ポリエポキシドとしては、分子中に2個以上のエポキシ基を有していれば特に限定されない。ポリエポキシドのうち好ましいのは、硬化物の機械的性質の観点から分子中にエポキシ基を2〜6個有するものである。ポリエポキシドのエポキシ当量(エポキシ基1個当たりの分子量)は、好ましくは65〜1,000であり、更に好ましくは90〜500である。エポキシ当量が1,000以下であると、架橋構造が密になり硬化物の耐水性、耐薬品性及び機械的強度等の物性が向上し、一方、エポキシ当量が65未満のものを合成するのは困難である。
ポリエポキシドとしては、芳香族系ポリエポキシ化合物、複素環系ポリエポキシ化合物、脂環式ポリエポキシ化合物及び脂肪族系ポリエポキシ化合物等が挙げられる。
芳香族系ポリエポキシ化合物としては、多価フェノール類のグリシジルエーテル体及びグリシジルエステル体、グリシジル芳香族ポリアミン並びにアミノフェノールのグリシジル化物等が挙げられる。
多価フェノールのグリシジルエーテル体としては、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、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、ハロゲン化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、テトラクロロビスフェノールAジグリシジルエーテル、カテキンジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、ピロガロールトリグリシジルエーテル、1,5−ジヒドロキシナフタリンジグリシジルエーテル、ジヒドロキシビフェニルジグリシジルエーテル、オクタクロロ−4,4’−ジヒドロキシビフェニルジグリシジルエーテル、テトラメチルビフェニルジグリシジルエーテル、ジヒドロキシナフチルクレゾールトリグリシジルエーテル、トリス(ヒドロキシフェニル)メタントリグリシジルエーテル、ジナフチルトリオールトリグリシジルエーテル、テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタンテトラグリシジルエーテル、p−グリシジルフェニルジメチルトリールビスフェノールAグリシジルエーテル、トリスメチル−t−ブチル−ブチルヒドロキシメタントリグリシジルエーテル、9,9’−ビス(4−ヒドキシフェニル)フロオレンジグリシジルエーテル、4,4’−オキシビス(1,4−フェニルエチル)テトラクレゾールグリシジルエーテル、4,4’−オキシビス(1,4−フェニルエチル)フェニルグリシジルエーテル、ビス(ジヒドロキシナフタレン)テトラグリシジルエーテル、フェノール又はクレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル体、リモネンフェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル体、ビスフェノールA2モルとエピクロロヒドリン3モルの反応から得られるジグリシジルエーテル体、フェノールとグリオキザール、グルタールアルデヒド又はホルムアルデヒドの縮合反応によって得られるポリフェノールのポリグリシジルエーテル体、及びレゾルシンとアセトンの縮合反応によって得られるポリフェノールのポリグリシジルエーテル体等が挙げられる。
多価フェノールのグリシジルエステル体としては、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等が挙げられる。
グリシジル芳香族ポリアミンとしては、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。更に、前記芳香族系として、P−アミノフェノールのトリグリシジルエーテル、トリレンジイソシアネート又はジフェニルメタンジイソシアネートとグリシドールの付加反応によって得られるジグリシジルウレタン化合物、前記2反応物にポリオールも反応させて得られるグリシジル基含有ポリウレタン(プレ)ポリマー及びビスフェノールAのAO付加物のジグリシジルエーテル体も含む。
複素環系ポリエポキシ化合物としては、トリスグリシジルメラミンが挙げられる。;脂環式ポリエポキシ化合物としては、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、リモネンジオキサイド、ジシクロペンタジエンジオキサイド、ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、エチレングリコールビスエポキシジシクロペンチルエール、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)ブチルアミン及びダイマー酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。脂環式としては、前記芳香族系ポリエポキシド化合物の核水添化物も含む。脂肪族系ポリエポキシ化合物としては、多価脂肪族アルコールのポリグリシジルエーテル体、多価脂肪酸のポリグリシジルエステル体及びグリシジル脂肪族アミンが挙げられる。多価脂肪族アルコールのポリグリシジルエーテル体としては、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、テトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル及びポリグリセロールンポリグリシジルエーテル等が挙げられる。多価脂肪酸のポリグリシジルエステル体としては、ジグリシジルオキサレート、ジグリシジルマレート、ジグリシジルスクシネート、ジグリシジルグルタレート、ジグリシジルアジペート及びジグリシジルピメレート等が挙げられる。グリシジル脂肪族アミンとしては、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。脂肪族系としては、ジグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレートの(共)重合体も含む。
ポリエポキシドのうち好ましいのは、脂肪族系ポリエポキシ化合物及び芳香族系ポリエポキシ化合物である。ポリエポキシドは、2種以上を併用してもよい。
非結晶性樹脂(B)のガラス転移点(以下Tgと略記する)は、耐熱保存安定性の観点から、好ましくは40〜250℃であり、更に好ましくは50〜240℃、特に好ましくは60〜230℃、最も好ましくは65〜180℃である。
(B)のTgは、以下の方法で測定することができる。
<(B)のTgの測定方法>
Tgは、非結晶性樹脂に特有の物性であり、融解熱の最大ピーク温度とは区別される。前記の(A)の融解熱の最大ピーク温度(Ta)の測定と同様の方法において、「吸発
熱量」と「温度」とのグラフの最大ピーク温度以下でのベースラインの延長線と、最大ピークの立ち上がり部分から最大ピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点に対応する温度を(B)のTgとする。
非結晶性樹脂(B)のTmは、好ましくは100〜300℃であり、更に好ましくは110〜290℃、特に好ましくは120〜280℃である。
(B)のTmは、上記の(A)のTmの測定と同様の方法で測定することができる。
結晶性樹脂(A)が、結晶性部(x)と、非結晶性部(y)とで構成されるブロック樹脂の場合、(x)、(y)それぞれの末端官能基の反応性を考慮して、結合剤の使用、不使用を選択し、また結合剤を使用する際は、末端官能基にあった結合剤種を選択し、(x)と(y)を結合させ、ブロック樹脂とすることができる。
結合剤を使用しない場合、必要により加熱減圧しつつ、(x)を形成する(a)の末端官能基と、(y)を形成する(b)の末端官能基の反応を進める。特に酸とアルコールとの反応や酸とアミンとの反応の場合、一方の樹脂の酸価(以下AVと略記する)が高く、もう一方の樹脂の水酸基価やアミン価が高い場合、反応がスムーズに進行する。反応温度は180℃〜230℃で行うのが好ましい。
結合剤を使用する場合は、種々の結合剤が使用できる。結合剤としては、前記のジオール、ジカルボン酸、ジアミン、ジイソシアネート及びジエポキシ等が挙げられる。
(x)と(y)を結合させる方法としては、(x)と(y)の脱水反応及び付加反応等が挙げられる。
脱水反応としては、(x)と(y)が共に水酸基を有し、これらを結合剤[例えばジカルボン酸]で結合する反応が挙げられる。脱水反応は、無溶剤下、反応温度180〜230℃で行うことができる。
付加反応としては、(x)と(y)が共に水酸基を有し、これらを結合剤[例えばジイソシアネート]で結合する反応や、(x)と(y)の一方が水酸基を有する樹脂であり、もう一方がイソシアネート基を有する樹脂の場合、結合剤を用いずにこれらを結合する反応が挙げられる。付加反応は、(x)と(y)共に溶解可能な溶剤に溶解させ、必要により結合剤を投入し、反応温度80℃〜150℃で行うことができる。
結晶性樹脂(A)が、(x)と(y)とで構成されるブロック樹脂である場合、(A)中の(x)の含有率は、好ましくは50〜99重量%であり、更に好ましくは55〜98重量%、特に好ましくは60〜95重量%、最も好ましくは62〜80重量%である。 (x)の含有率が上記の範囲であれば、(A)の結晶性が損なわれず、トナーの低温定着性、保存安定性及び光沢性が良好となり好ましい。
結晶性樹脂(A)のMwは、低温定着性の観点から好ましくは5,000〜100,000であり、更に好ましくは6,000〜89,000、特に好ましくは8,000〜50,000である。
(A)が、結晶性部(x)と非結晶性部(y)とで構成されるブロック樹脂である場合、(x)のMwは、好ましくは2,000〜80,000であり、更に好ましくは4,000〜60,000、特に好ましくは7,000〜30,000である。
(y)のMwは、好ましくは500〜50,000であり、更に好ましくは750〜20,000、特に好ましくは1,000〜10,000である。
本発明における樹脂のMn、Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、以下の条件で測定することができる。
装置(一例) :「HLC−8120」[東ソー(株)製]
カラム(一例):「TSK GEL GMH6」[東ソー(株)製]2本
測定温度 :40℃
試料溶液 :0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液(不溶解分をグラスフィルターでろ別したもの)
溶液注入量 :100μl
検出装置 :屈折率検出器
基準物質 :標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量:500、1,050、2,800、5,970、9,100、
18,100、37,900、96,400、190,000、355,000、
1,090,000、2,890,000)[東ソー(株)製]
結晶性樹脂(A)が結晶性部(x)と非結晶性部(y)とで構成されるブロック樹脂である場合、(x)と(y)とが下記の形式で線状に結合されたものであることが好ましい。
(x){−(y)−(x)}n
nは好ましくは0.9〜3.5であり、更に好ましくは0.95〜2.0、特に好ましくは1.0〜1.5である。
上記式は、具体的には、結晶性部(x)と非結晶性部(y)とが、(x)〔n=0〕、(x)−(y)−(x)〔n=1〕、(x)−(y)−(x)−(y)−(x)〔n=2〕、(x)−(y)−(x)−(y)−(x)−(y)−(x)〔n=3〕等の形式で線状に結合された樹脂、及びこれらの混合物〔n=0のみからなるものを除く〕を意味する。
nが3.5以下であると、結晶性樹脂(A)の結晶性が損なわれない。またnが0.9以上であると(A)の溶融後の弾性が良好であり、定着時にホットオフセットが発生しにくく定着温度領域がより広くなる。なお、nは原料の使用量〔(x)と(y)のモル比〕から求めた計算値である。また、結晶性樹脂(A)の結晶化度の観点から、(A)の両末端は結晶性部(x)であることが好ましい。
なお、両末端が非結晶性部(y)である場合は、(A)の結晶化度が低下するため、結晶性樹脂(A)に結晶性を持たせるために、(A)中の結晶性部(b)の比率を75重量%以上にするのが好ましい。
本発明における結晶性樹脂(A)は、50℃、相対湿度60%で7日間保管した後の結晶性樹脂(A)のMnが、以下の関係式を満たすものであることが耐熱保存安定性の観点から好ましい。
0.8≦Mna/Mnb≦1
Mna:50℃、相対湿度60%で7日間保管した後の(A)のMn
Mnb:50℃、相対湿度60%で7日間保管する前の(A)のMn
本発明のトナーバインダーは、結晶性樹脂(A)を単独で用いてもよいが、(A)と共に前記の非結晶性樹脂(B)を併用してもよい。
トナーバインダー中の結晶性樹脂(A)の含有率は、低温定着性及び画像安定性の観点から、トナーバインダーの重量に基づいて、好ましくは80重量%であり、更に好ましくは85重量%以上、特に好ましくは88重量%以上である。
本発明における結晶性樹脂(A)は、(A)の分子鎖末端に酸性基を有する。ここで、(A)の分子鎖末端とは、(A)を構成する単量体の最も長い繰り返し構造(主鎖)が途切れる両方の終端部を意味する。
(A)の酸性基は、(A)の分子鎖末端の両方に存在していてもよく、いずれか一方の分子鎖末端に存在していてもよい。また、(A)の酸性基は、(A)の分子鎖末端にのみ存在し、分子鎖中には存在しない。
結晶性樹脂(A)の分子鎖末端の酸性基の酸解離定数(pKa)は、好ましくは2.90〜8.00であり、更に好ましくは2.90〜6.00、特に好ましくは2.92〜5.50である。
ここで、(A)の分子鎖末端の酸性基は、(A)自身の加水分解等を促進させることがあるため、トナーの耐熱保存安定性の観点からは、pKaが大きいもの、つまり酸性基の酸性度が低いものが好ましい。一方、本発明のトナーバインダーを電子写真用現像剤として使用した場合、(A)の分子鎖末端の酸性基のpKaが小さいもの、つまり酸性基の酸性度が高いものの方が定着性が向上する。従って、トナーの耐熱保存安定性と定着性を両立するという観点から、(A)の分子鎖末端の酸性基のpKaは、上記範囲が好ましい。
(A)の分子鎖末端の酸性基のpKaは、以下の式から算出される。
pKa=−log{[H][(A)]/[(A)]}
式中、[H]は(X)の水分散液中の水素イオン濃度(mol/L)、[(A)]は(A)の水分散液中の塩基濃度(mol/L)、[(A)]は(A)の水分散液中の(A)の濃度(mol/L)を表す。なお、(A)の酸性基から酸が多段階に解離する場合、pKaは第一段目の酸解離定数を意味する。
pKaは、pHメーターを用いて、25℃における(A)の水分散液の水素イオン濃度を測定し、上記式から算出することができる。
(A)の酸性基のpKaを2.90〜8.00にするには、酸性基を適宜選択する必要がある。
(A)の酸性基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基、ホスホン酸基及びホスフィン酸基等が挙げられ、これらのうち、酸無水物によって容易に酸性基を導入できることから、カルボキシル基が好ましい。
カルボキシル基を導入する酸無水物としては、無水プロピオン酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、グリセリンビス(アンヒドロトリメリテート)モノアセテート、ドデセニル無水コハク酸、クロセンド酸無水物等が挙げられる。これらのうち、酸性基導入の反応速度が速いことから、無水プロピオン酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸及びメチルヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましく、更に好ましくは、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸及びメチルヘキサヒドロ無水フタル酸である。
本発明のトナーバインダーをトナーに使用した場合、トナーには、本発明のトナーバインダーの他に、着色剤、離型剤、荷電制御剤及び流動化剤等を含有させることができる。
着色剤としては、トナー用着色剤として使用されている染料、顔料等のすべてを使用することができる。具体的には、カーボンブラック、鉄黒、スーダンブラックSM、ファーストイエローG、ベンジジンイエロー、ソルベントイエロー(21、77及び114等)、ピグメントイエロー(12、14、17及び83等)、インドファーストオレンジ、イルガシンレッド、パラニトアニリンレッド、トルイジンレッド、ソルベントレッド(17、49、128、5、13、22及び48・2等)、ディスパースレッド、カーミンFB、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、ソルベントブルー(25、94、60及び15・3等)、ピグメントブルー、ブ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等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用いることができる。また、必要により磁性粉(鉄、コバルト及びニッケル等の強磁性金属の粉末、マグネタイト、ヘマタイト並びにフェライト等の化合物)を着色剤としての機能を兼ねて含有させることができる。
離型剤としては、軟化点が50〜170℃のものが好ましく、ポリオレフィンワックス、天然ワックス(例えばカルナウバワックス、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等)、炭素数30〜50の脂肪族アルコール(例えばトリアコンタノール等)、炭素数30〜50の脂肪酸(例えばトリアコンタンカルボン酸等)及びこれらの混合物等が挙げられる。
ポリオレフィンワックスとしては、オレフィン(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)重合体のマレイン酸変性物[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、ポリメチレン(例えばサゾールワックス等のフィシャートロプシュワックス等)、脂肪酸金属塩(ステアリン酸カルシウム等)及び脂肪酸エステル(ベヘニン酸ベヘニル等)等が挙げられる。
荷電制御剤としては、ニグロシン染料、3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体、4級アンモニウム塩基含有ポリマー、含金属アゾ染料、銅フタロシアニン染料、サリチル酸金属塩、ベンジル酸のホウ素錯体、スルホン酸基含有ポリマー、含フッ素系ポリマー、ハロゲン置換芳香環含有ポリマー、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体、セチルトリメチルアンモニウムブロミド等が挙げられる。
流動化剤としては、コロイダルシリカ、アルミナ粉末、酸化チタン粉末、炭酸カルシウム粉末、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム及び炭酸バリウム等が挙げられる。
トナーを構成する各成分の含有率は、以下の通りである。
本発明のトナーバインダーの含有率は、トナーの重量に基づき、好ましくは30〜97重量%であり、更に好ましくは40〜95重量%、特に好ましくは45〜92重量%である。
着色剤の含有率は、トナーの重量に基づき、好ましくは0〜60重量%であり、更に好ましくは0.1〜55重量%、特に好ましくは0.5〜50重量%である。
離型剤の含有率は、トナーの重量に基づき、好ましくは0〜30重量%であり、更に好ましくは0.5〜20重量%、特に好ましくは1〜10重量%である。
荷電制御剤の含有率は、トナーの重量に基づき、好ましくは0〜20重量%であり、更に好ましくは0.1〜10重量%、特に好ましくは0.5〜7.5重量%である。
流動化剤の含有率は、トナーの重量に基づき、好ましくは0〜10重量%であり、更に好ましくは0〜5重量%、特に好ましくは0.1〜4重量%である。
トナーは、必要に応じて、キャリアー粒子[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(アクリル樹脂及びシリコーン樹脂等)により表面をコーティングしたフェライト等]と混合して、電気的潜像の現像剤として用いることができる。また、キャリアー粒子の替わりに、帯電ブレード等と摩擦させて、電気的潜像を形成させることもでき、電気的潜像は、公知の熱ロール定着方法等によって、支持体(紙及びポリエステルフィルム等)に定着される。
トナーの体積平均粒径は、好ましくは1〜15μmであり、更に好ましくは2〜10μm、特に好ましくは3〜7μmである。
なお、トナーの体積平均粒径は、コールターカウンター「マルチサイザーIII」(ベックマンコールター社製)を用いて測定することができる。
トナーの製造方法については特に制限はなく、公知の混練粉砕法、乳化転相法、重合法等により得られたものであってもよい。
例えば、混練粉砕法によりトナーを得る場合、流動化剤を除く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、最終的にジェットミル粉砕機等を用いて微粒化して、更に分級することにより、体積平均粒径が好ましくは1〜15μmの微粒子とした後、流動化剤を混合して製造することができる。乳化転相法によりトナーを得る場合、流動化剤を除くトナーを構成する成分を有機溶剤に溶解又は分散した後、水を添加する等によりエマルジョン化し、次いで分離、分級して製造することができる。また、特開2002−284881号公報に記載の有機微粒子を用いる方法により製造してもよい。
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<製造例1>[結晶性ポリエステル樹脂(A1−1)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計、窒素導入管及び減圧装置を備えた反応容器に、セバシン酸159重量部、アジピン酸28重量部、1,4−ブタンジオール124重量部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)1重量部を投入し、窒素気流下に180℃に昇温し、同温度で生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水及び1,4−ブタンジオールを留去しながら4時間反応させ、更に0.007〜0.026MPaの減圧下に反応させ、樹脂のMwが10,000になった時点で取り出し、結晶性ポリエステル樹脂(A1−1)を得た。(A1−1)のTaは55℃、Mwは10,000、水酸基価は36であった。
<製造例2>[結晶性ポリエステル樹脂(A1−2)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計、窒素導入管及び減圧装置を備えた反応容器に、ドデカン二酸286重量部、1,6−ヘキサンジオール159重量部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)1重量部を投入し、窒素気流下に170℃に昇温し、同温度で生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、更に0.007〜0.026MPaの減圧下に反応させ、Mwが10,000になった時点で取り出し、結晶性ポリエステル樹脂(A1−2)を得た。(A1−2)のTaは65℃、Mwは10,000、水酸基価は36であった。
<製造例3>[結晶性ポリエステル樹脂(A1−3)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計、窒素導入管及び減圧装置を備えた反応容器に、セバシン酸159重量部、アジピン酸28重量部、1,4−ブタンジオール124重量部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)1重量部を投入し、窒素気流下に180℃に昇温し、同温度で生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水及び1,4−ブタンジオールを留去しながら4時間反応させ、更に0.007〜0.026MPaの減圧下に反応させ、Mwが20,000になった時点で取り出し、結晶性ポリエステル樹脂(A1−3)を得た。(A1−3)のTaは55℃、Mwは20,000、水酸基価は19であった。
<製造例4>[結晶性ポリエステル樹脂(A1−4)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計、窒素導入管及び減圧装置を備えた反応容器に、セバシン酸159重量部、アジピン酸28重量部、1,4−ブタンジオール124重量部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)1重量部を投入し、窒素気流下に180℃に昇温し、同温度で生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで210℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水及び1,4−ブタンジオールを留去しながら2時間反応させ、更に0.007〜0.026MPaの減圧下に反応させ、Mwが5,000になった時点で取り出し、結晶性ポリエステル樹脂(A1−4)を得た。(A1−4)のTaは55℃、Mwは5,000、水酸基価は83であった。
<製造例5>[結晶性ポリエステル樹脂(A1−5)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計、窒素導入管及び減圧装置を備えた反応容器に、1,4−ブタンジオール2重量部、ε−カプロラクトン650重量部、ジブチルチンオキサイド2重量部を投入し、常圧、窒素雰囲気下、150℃で10時間反応を行った。更に得られた樹脂を室温まで冷却し、結晶性ポリエステル樹脂(A1−5)を得た。(A1−5)のTaは60℃、Mwは9,800、水酸基価は14であった。
<製造例6>[結晶性ポリエステル樹脂部(A1−6)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計、窒素導入管及び減圧装置を備えた反応容器に、エチレングリコール2重量部、L−ラクチド400重量部、グリコリド150重量部、ジブチルチンオキサイド2重量部を投入し、常圧、窒素雰囲気下、150℃で10時間反応を行った。更に得られた樹脂を室温まで冷却し、結晶性ポリエステル樹脂(A1−6)を得た。(A1−6)のTaは60℃、Mwは11,200、水酸基価は14であった。
<製造例7>[結晶性ポリエステル樹脂(A1−7)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計、窒素導入管及び減圧装置を備えた反応容器に、セバシン酸121重量部、ジメチルテレフタル酸118重量部と1,6−ヘキサンジオール124重量部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)1重量部を投入し、窒素気流下に180℃に昇温し、同温度で生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水及び1,6−ヘキサンジオールを留去しながら4時間反応させ、更に0.007〜0.026MPaの減圧下に反応させ、Mwが8,000になった時点で取り出し、結晶性ポリエステル樹脂(A1−7)を得た。(A1−7)のTaは53℃、Mwは8,000、水酸基価は46であった。
<製造例8>[結晶性ポリウレタン樹脂(A2−1)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計、窒素導入管及び減圧装置を備えた反応容器に、1,4−ブタンジオール66重量部、1,6−ヘキサンジオール86重量部、及びメチルエチルケトン(以下MEKと略記する)40重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。次いでこの溶液にヘキサメチレンジイソシアネート248重量部を投入し、80℃で5時間反応させ、結晶性ポリウレタン樹脂(A2−1)のMEK溶液を得た。(A2−1)のTaは57℃、Mwは9,700、水酸基価は36であった。
<製造例9>[結晶性ポリエーテル樹脂(A5−1)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた耐圧反応容器に、POを180重量部と水酸化カリウム30重量部を投入し、室温で48時間撹拌して重合させた。得られた重合物を70℃に昇温して溶融し、トルエン100重量部を加えた。次いで水100重量部加えてトルエン層を洗浄した後分液により水を除去する工程を3回繰り返した。得られたトルエン層を、0.1mol/Lの塩酸水溶液で中和し、水100重量部を加えてトルエン層を洗浄した後分液により水を除去する工程を3回繰り返した。次いでそのトルエン層からトルエンを留去し、得られた樹脂を室温まで冷却し、結晶性ポリエーテル樹脂(A5−1)を得た。(A5−1)のTaは55℃、Mwは9,000、水酸基価は20、アイソタクティシティは99%であった。
<実施例1>[トナーバインダー(T−1)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、トリレンジイソシアネート44重量部及びMEK100重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。この溶液にシクロヘキサンジメタノール32重量部を投入し、80℃で2時間反応させ、末端にイソシアネート基を有する非結晶性ポリウレタン樹脂(B−1)のMEK溶液176重量部を得た。
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた別の反応容器に、結晶性ポリエステル樹脂(A1−1)140重量部及びMEK140重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。そこに、(B−1)のMEK溶液176重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度で無水フタル酸28重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A−1)からなるトナーバインダー(T−1)を得た。(A−1)は、(A1−1)からなる結晶性部(x−1)と(B−1)からなる非結晶性部(y−1)で構成されている。
<実施例2>[トナーバインダー(T−2)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、トリレンジイソシアネート38重量部及びMEK100重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。この溶液にプロピレングリコール14重量部を投入し、80℃で2時間反応させ、末端にイソシアネート基を有する非結晶性ポリウレタン樹脂(B−2)のMEK溶液152重量部を得た。
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた別の反応容器に、結晶性ポリエステル樹脂(A1−2)130重量部及びMEK130重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。そこに、(B−2)のMEK溶液152重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度でメチルヘキサヒドロ無水フタル酸60重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A−2)からなるトナーバインダー(T−2)を得た。(A−2)は、(A1−2)からなる結晶性部(x−2)と(B−2)からなる非結晶性部(y−2)で構成されている。
<実施例3>[トナーバインダー(T−3)の製造〕
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、結晶性ポリエステル樹脂(A1−3)130重量部及びMEK130重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。そこに、実施例2で得られた非結晶性ポリウレタン樹脂(B−2)のMEK溶液152重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度でメチルヘキサヒドロ無水フタル酸60重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A−3)からなるトナーバインダー(T−3)を得た。(A−3)は、(A1−3)からなる結晶性部(x−3)と(B−2)からなる非結晶性部(y−2)で構成されている。
<実施例4>[トナーバインダー(T−4)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、結晶性ポリエステル樹脂(A1−4)250重量部及びMEK250重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。そこに、実施例1で得られた非結晶性ポリウレタン樹脂(B−1)のMEK溶液176重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度で無水フタル酸14重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A−4)からなるトナーバインダー(T−4)を得た。(A−4)は、(A1−4)からなる結晶性部(x−4)と(B−1)からなる非結晶性部(y−1)で構成されている。
<実施例5>[トナーバインダー(T−5)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、結晶性ポリエステル樹脂(A1−1)190重量部及びMEK190重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。次いでトリレンジイソシアネート9重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度で無水フタル酸56重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A−5)からなるトナーバインダー(T−5)を得た。(A−5)は、結晶性ポリウレタン樹脂(A2−2)からなる結晶性部(x−5)のみで構成されている。
<実施例6>[トナーバインダー(T−6)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、結晶性ポリエーテル樹脂(A5−1)250重量部及びMEK250重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。そこに、実施例1で得られた非結晶性ポリウレタン樹脂(B−1)のMEK溶液176重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度でメチルヘキサヒドロ無水フタル酸30重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A−6)からなるトナーバインダー(T−6)を得た。(A−6)は、(A5−1)からなる結晶性部(x−6)と(B−1)からなる非結晶性部(y−1)で構成されている。
<実施例7>[トナーバインダー(T−7)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、トリレンジイソシアネート38重量部及びMEK100重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。この溶液にシクロヘキサンジメタノール28重量部を投入し、80℃で2時間反応させ、末端にイソシアネート基を有する非結晶性ポリウレタン樹脂(B−3)のMEK溶液166重量部を得た。
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた別の反応容器に、結晶性ポリエステル樹脂(A1−5)250重量部及びMEK250重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。そこに、(B−3)のMEK溶液166重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度で無水フタル酸28重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A−7)からなるトナーバインダー(T−7)を得た。(A−7)は、(A1−5)からなる結晶性部(x−7)と(B−3)からなる非結晶性部(y−3)で構成されている。
<実施例8>[トナーバインダー(T−8)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、結晶性ポリエステル樹脂(A1−6)250重量部及びMEK250重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。そこに、実施例7で得られた非結晶性ポリウレタン樹脂(B−3)のMEK溶液166重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度で無水フタル酸28重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A−8)からなるトナーバインダー(T−8)を得た。(A−8)は、(A1−6)からなる結晶性部(x−8)と(B−3)からなる非結晶性部(y−3)で構成されている。
<実施例9>[トナーバインダー(T−9)の製造]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、滴下ロート及び窒素導入管を備えた反応容器に、トルエン500重量部を投入した。
別のビーカーに、トルエン350重量部、ベヘニルアクリレート「ブレンマーVA」[日油(株)製]120重量部、2−エチルヘキシルアクリレート20重量部、メタクリル酸10重量部、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)7.5重量部を投入し、20℃で撹拌、混合して単量体溶液を調製し、滴下ロートに投入した。反応容器の気相部の窒素置換を行った後、密閉下80℃で2時間かけて単量体溶液を滴下し、85℃に昇温後同温度で2時間熟成した。次いで85℃で無水フタル酸28重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後、トルエンを130℃で3時間減圧(0.007〜0.026MPa)除去して、結晶性樹脂(A−9)からなるトナーバインダー(T−9)を得た。(A−9)は、結晶性ビニル樹脂(A6−1)からなる結晶性部(x−9)のみで構成されている。
<比較例1>[比較のトナーバインダー(T’−1)の製造]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、滴下ロート及び窒素導入管を備えた反応容器に、ビスフェノールAのPO2モル付加物456重量部、ビスフェノールAのEO2モル付加物321重量部、テレフタル酸247重量部及びテトラブトキシチタネート3重量部を投入し、窒素気流下に230℃に昇温し、同温度で生成する水を留去しながら5時間反応させた。次いで230℃、0.007〜0.026MPaの減圧下に反応させ、AVが2になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸28重量部を加え、常圧密閉下2時間反応させ、非結晶性ポリエステル樹脂(B−4)からなるトナーバインダー(T’−1)を得た。
<比較例2>[比較のトナーバインダー(T’−2)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、トリレンジイソシアネート50重量部及びMEK100重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。この溶液にシクロヘキサンジメタノール38重量部を投入し、80℃で2時間反応させ、末端にイソシアネート基を有する非結晶性ポリウレタン樹脂(B−5)のMEK溶液188重量部を得た。
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた別の反応容器に、結晶性ポリエステル樹脂(A1−4)110重量部及びMEK113重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。そこに、(B−5)のMEK溶液188重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度でメチルヘキサヒドロ無水フタル酸60重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A’−1)からなるトナーバインダー(T’−2)を得た。(A’−1)は、(A1−4)からなる結晶性部(x−4)と(B−5)からなる非結晶性部(y−4)で構成されている。
<比較例3>[比較のトナーバインダー(T’−3)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、トリレンジイソシアネート59重量部及びMEK80重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。この溶液にシクロヘキサンジメタノール46重量部を投入し、80℃で2時間反応させ、末端にイソシアネート基を有する非結晶性ポリウレタン樹脂(B−6)のMEK溶液185重量部を得た。
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた別の反応容器に、結晶性ポリエステル樹脂(A1−1)17重量部及びMEK17重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。そこに、(B−6)のMEK溶液185重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度で無水フタル酸28重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A’−2)からなるトナーバインダー(T’−3)を得た。(A’−2)は、(A1−1)からなる結晶性部(x−1)と(B−6)からなる非結晶性部(y−5)で構成されている。
<比較例4>[比較のトナーバインダー(T’−4)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、トリレンジイソシアネート9重量部及びMEK80重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。この溶液にビスフェノールAのPO2モル付加物とイソフタル酸とで構成されるMw2,000のポリエステル樹脂48重量部を投入し、80℃で2時間反応させ、末端にイソシアネート基を有する非結晶性ポリウレタン樹脂(B−7)のMEK溶液137重量部を得た。
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた別の反応容器に、結晶性ポリエステル樹脂(A1−1)95重量部及びMEK95重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。そこに、(B−7)のMEK溶液137重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度で無水フタル酸14重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A’−3)からなるトナーバインダー(T’−4)を得た。(A’−3)は、(A1−1)からなる結晶性部(x−1)と(B−7)からなる非結晶性部(y−6)で構成されている。
<比較例5>[比較のトナーバインダー(T’−5)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、結晶性ポリエステル樹脂(A1−1)140重量部及びMEK140重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。そこに、実施例1で得られた(B−1)のMEK溶液176重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度で無水トリメリット酸28重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A’−5)からなるトナーバインダー(T’−5)を得た。(A’−5)は、(A1−1)からなる結晶性部(x−1)と(B−1)からなる非結晶性部(y−1)で構成されている。
<比較例6>[比較のトナーバインダー(T’−6)の製造]
撹拌機、加熱冷却装置、温度計及び減圧装置を備えた反応容器に、結晶性ポリエステル樹脂(A1−1)140重量部及びMEK140重量部を投入し、撹拌して均一な溶液を得た。そこに、実施例1で得られた(B−1)のMEK溶液176重量部を投入し、80℃で4時間反応させた。次いで180℃に昇温し、同温度でカテコール28重量部を投入し、同温度で1時間反応させた後MEKを留去して、結晶性樹脂(A’−6)からなるトナーバインダー(T’−6)を得た。(A’−6)は、(A1−1)からなる結晶性部(x−1)と(B−1)からなる非結晶性部(y−1)で構成されている。
実施例1〜9、比較例1〜6で作製したトナーバインダー(T−1)〜(T−9)、(T’−1)〜(T’−6)を構成する樹脂の物性値を表1、2に示す。
Figure 2014115559
Figure 2014115559
<製造例11>(着色剤分散液の製造)
ビーカーに、銅フタロシアニン20重量部と着色剤分散剤「ソルスパーズ28000」[アビシア(株)製]4重量部及び酢酸エチル76重量部を入れ、撹拌して均一に分散させた後、ビーズミルによって銅フタロシアニンを微分散して、[着色剤分散液]を得た。 [着色剤分散液]の粒子径測定装置「LA−920」[(株)堀場製作所製]で測定した体積平均粒径は0.3μmであった。
<製造例12>(変性ワックスの製造)
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計及び滴下ボンベを備えた耐圧反応容器に、キシレン454重量部、低分子量ポリエチレン「サンワックス LEL−400」[軟化点:128℃、三洋化成工業(株)製]150重量部を投入し、窒素置換後撹拌下170℃に昇温し、同温度でスチレン595重量部、メタクリル酸メチル255重量部、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート34重量部及びキシレン119重量部の混合溶液を3時間かけて滴下し、更に同温度で30分間保持した。次いで0.039MPaの減圧下でキシレンを留去し、変性ワックスを得た。変性ワックスのMnは1,900、Mwは5,200、Tgは56.9℃であった。
<製造例13>[離型剤分散液の製造]
撹拌装置、加熱冷却装置、冷却管及び温度計を備えた反応容器に、パラフィンワックス「HNP−9」[融解熱最大ピーク温度:73℃、日本精鑞(株)製]10重量部、製造例12で得られた変性ワックス1重量部及び酢酸エチル33重量部を投入し、撹拌下78℃に昇温し、同温度で30分間撹拌後、1時間かけて30℃まで冷却してパラフィンワックスを微粒子状に晶析させ、更にウルトラビスコミル(アイメックス製)で湿式粉砕し、離型剤分散液を得た。体積平均粒径は0.25μmであった。
<製造例14>[微粒子分散液の製造]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管、滴下ロート及び窒素導入管を備えた反応容器に、イソプロパノール130重量部を投入し、撹拌下、アクリル酸ブチル10重量部、酢酸ビニル67重量部、無水マレイン酸15重量部、メタクリロイロキシポリオキシアルキレン硫酸エステルナトリウム塩「エレミノールRS−30」[三洋化成工業(株)製]6重量部、過酸化ベンゾイル(25重量%含水品)2重量部の混合溶液を、120分間かけて滴下し重合させた。この重合溶液50重量部を更に撹拌下のイオン交換水60重量部に滴下して、重合体の微粒子(W)を含有する水性分散液である微粒子分散液を得た。微粒子分散液中の(W)の体積平均粒径を「LA−920」及び電気泳動光散乱光度計「ELS−800」[大塚電子(株)製]で測定したところ、いずれも0.10μmであった。微粒子分散液の一部を乾燥して樹脂分を単離し、DSC測定によりTgを測定したところ、71℃であった。
なお、微粒子(W)は、後述する粒子状トナーの体積平均粒径を均一にするために用いる。
<製造例15>[トナーバインダー溶液(U−1)の製造]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計及び冷却管を備えた反応容器に、トナーバインダー(T−1)10重量部、MEK5重量部及び酢酸エチル5重量部を投入し、70℃まで加温し撹拌して均一に溶解させ更に室温まで冷却して、トナーバンダー溶液(U−1)を得た。
<製造例16〜29>[トナーバインダー溶液(U−2)〜(U−9)、(U’−1)〜(U’−6)の製造]
製造例15において、トナーバインダー(T−1)10重量部を、それぞれトナーバインダー(T−2)〜(T−9)、(T’−1)〜(T’−6)10重量部に変更する以外は製造例15と同様にして、それぞれトナーバインダー溶液(U−2)〜(U−9)、(U’−1)〜(U’−6)を得た。
<実施例10>[粒子状トナー(V−1)の製造]
ビーカーに、トナーバインダー溶液(U−1)60重量部、離型剤分散液27重量部及び着色剤分散液10重量部を投入し、50℃にてTKオートホモミキサーで8,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて樹脂溶液(1)を得た。
別のビーカーに、イオン交換水97重量部、微粒子分散液10.5重量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1重量部及びアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5重量%水溶液「エレミノールMON−7」[三洋化成工業(株)製]10重量部を投入し、均一に溶解、分散させた。次いで25℃で、TKオートホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、樹脂溶液(1)75重量部を投入し、2分間撹拌した。次いでこの混合液を、撹拌装置、加熱冷却装置、温度計及び冷却管を備えた反応容器に移し、35℃に昇温して酢酸エチルの濃度が0.5重量%以下となるまで酢酸エチルを留去し、トナーバインダー(T−1)を含有する樹脂粒子の表面に、微粒子(W)由来の被膜が形成された樹脂粒子の水性樹脂分散体を得た。次いで、得られた水性樹脂分散体に水酸化ナトリウム水溶液を加えPH=9.0にした後50℃に昇温し、同温度で1時間撹拌して、樹脂粒子から(W)由来の被膜を除去した。次いで室温まで冷却した後樹脂粒子をろ別し、40℃×18時間乾燥を行い、トナーバインダー(T−1)を含有する粒子状トナー(V−1)を得た。
<実施例11〜18、比較例7〜12>[粒子状トナー(V−2)〜(V−9)、(V’−1)〜(V’−6)の製造]
実施例10において、トナーバインダー溶液(U−1)60重量部を、それぞれトナーバインダー溶液(U−2)〜(U−9)、(U’−1)〜(U’−6)60重量部に変更する以外は実施例10と同様にして、それぞれ粒子状トナー(V−2)〜(V−9)、(V’−1)〜(V’−6)を得た。
実施例10〜18、比較例7〜12で得られた粒子状トナー(V−1)〜(V−9)、(V’−1)〜(V’−6)について、低温定着性及び耐熱保存安定性を下記の方法で評価した。結果を表3に示す。
<低温定着性>
粒子状トナーに「アエロジルR972」[日本アエロジル(株)製]を1.0重量%添加し、よく混ぜて均一にした後、得られた粉体を紙面上に0.6mg/cmとなるよう均一に載せる。このとき粉体を紙面に載せる方法は、熱定着機を外したプリンターを用いる(上記の重量密度で粉体を均一に載せることができるのであれば他の方法を用いてもよい)。この紙を加圧ローラーに定着速度(加熱ローラ周速)213mm/sec、定着圧力(加圧ローラ圧)5kg/cmの条件で通した時の最低定着温度(MFT)を測定した。MFTが低いほど、低温定着性に優れることを意味する。また、低温定着性が×のものは、定着領域がないため、低温定着性が著しく低いことを意味する。
<耐熱保存安定性>
50℃に温調された乾燥機に粒子状トナーを15時間静置し、ブロッキングの程度を目視で判断し、下記の基準で耐熱保存安定性を評価した。
[評価基準]
○:ブロッキングが発生しない。
△:ブロッキングが発生するが、力を加えると容易に分散する。
×:ブロッキングが発生し、力を加えても分散しない。
Figure 2014115559
表3に示したように、本発明のトナーバインダー(実施例1〜9)を使用したトナー(実施例10〜18)は、比較例のトナーバインダー(比較例1〜6)を使用したトナー(比較例7〜12)に比べて、低温定着性と耐熱保存安定性に優れ、特に低温定着性が著しく良好である。
本発明のトナーバインダーを用いたトナーは、低温定着性及び耐熱保存安定性に優れることから、本発明のトナーバインダーは、塗料、電子写真用現像剤、静電記録用現像剤、インクジェットプリンタ用油性インク又は電子ペーパー用インク等に使用することも可能である。

Claims (9)

  1. 結晶性樹脂(A)を含有してなるトナーバインダーであって、(A)の融解熱の最大ピーク温度(Ta)が40〜100℃、(A)の軟化点とTaの比(軟化点/Ta)が0.8〜1.55、(A)の溶融開始温度(X)が(Ta±30)℃の温度範囲内であり、かつ(A)が以下の条件1、2を満たし、(A)の分子鎖末端に酸性基を有する結晶性樹脂であるトナーバインダー。
    〔条件1〕50≦G’(Ta+20)≦1×10[Pa]
    〔条件2〕2.0<|logG”(X+20)−logG”(X)|
    {G’(Ta+20):(Ta+20)℃における(A)の貯蔵弾性率[Pa]、G” (X):(X)℃における(A)の損失弾性率[Pa]、G”(X+20):(X+20)℃における(A)の損失弾性率[Pa]}
  2. 結晶性樹脂(A)の酸性基の酸解離定数が2.90〜8.00である請求項1に記載のトナーバインダー。
  3. 結晶性樹脂(A)の(Ta+30)℃における損失弾性率G”(Ta+30)と(Ta+70)℃における損失弾性率G”(Ta+70)の比〔G”(Ta+30)/G”(Ta+70)〕が0.05〜50である請求項1又は2に記載のトナーバインダー。
  4. 結晶性樹脂(A)の含有率が、トナーバインダーの重量に基づき80重量%以上である請求項1〜3のいずれかに記載のトナーバインダー。
  5. (A)が、ポリエステル樹脂及び/又はポリウレタン樹脂である請求項1〜4のいずれかに記載のトナーバインダー。
  6. 結晶性樹脂(A)が有する酸性基が、カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基、ホスホン酸基及びホスフィン酸基からなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項1〜5のいずれかに記載のトナーバインダー。
  7. 結晶性樹脂(A)の重量平均分子量が5,000〜100,000である請求項1〜6のいずれかに記載のトナーバインダー。
  8. 結晶性樹脂(A)を、50℃、相対湿度60%で7日間保管した後の結晶性樹脂(A)の数平均分子量が、以下の関係式を満たす請求項1〜7のいずれかに記載のトナーバインダー。
    0.8≦Mna/Mnb≦1
    [Mna:50℃、相対湿度60%で7日間保管した後の(A)の数平均分子量、Mnb:50℃、相対湿度60%で7日間保管する前の(A)の数平均分子量]
  9. 塗料、電子写真用現像剤、静電記録用現像剤、インクジェットプリンタ用油性インク又は電子ペーパー用インクに使用される請求項1〜8のいずれかに記載のトナーバインダー。
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