JP2015127764A - 電子写真用トナーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
工程1:ポリエステルとポリ乳酸を140℃以上200℃以下で混合しエステル交換反応に供する工程、
工程2:工程1で得られた樹脂組成物を含むトナー用原料混合物を溶融混練する工程、及び
工程3:工程2で得られた溶融混練物を無機微粒子の存在下で粉砕し、分級する工程
を含む、電子写真用トナーの製造方法
に関する。
工程1:ポリエステルとポリ乳酸を140℃以上200℃以下で混合しエステル交換反応に供する工程、
工程2:工程1で得られた樹脂組成物を含むトナー用原料混合物を溶融混練する工程、及び
工程3:工程2で得られた溶融混練物を無機微粒子の存在下で粉砕し、分級する工程
を含む電子写真用トナーの製造方法であり、工程1においてポリエステルとポリ乳酸をエステル交換反応に供する工程、及び工程3において溶融混練物を無機微粒子の存在下で粉砕する工程を含むことに特徴を有しており、本発明の方法により得られる電子写真用トナーは、画像上のカブリや感光体上の傷の発生が抑制され、流動性に優れるという効果を奏する。
本発明では、まずポリエステルとポリ乳酸との間でエステル交換反応をすることによって、樹脂組成物を得る。かかる樹脂組成物中には、未反応のポリエステル及びポリ乳酸と、これらの間でのエステル交換反応により生成したポリエステル−ポリ乳酸共重合体が含まれる。ポリエステルとポリ乳酸は混合性が悪く、溶融混練しても分離したままであり、トナー化することができない。しかし、あらかじめポリエステルとポリ乳酸を混合しこれらの間で一部エステル交換反応させてポリエステル−ポリ乳酸共重合体を生成させると、混合物中のポリエステルとポリ乳酸の混合性が向上し、反応後の樹脂組成物は、ポリエステルとポリ乳酸の分離状態がなく、互いに緻密に混在した、強度の高い状態を形成する。そして、このポリエステル、ポリ乳酸及びポリエステル−ポリ乳酸共重合体を含有する樹脂組成物を含むトナー原料を溶融混練したのち、無機微粒子を混合して粉砕することで、無機微粒子をトナー粒子へ付着させてトナー粒子から遊離する無機微粒子の量が少なくなるとともに、強度の高い樹脂組成物によって無機微粒子がトナー粒子中へ埋没するのを抑制できる。その結果、無機微粒子の脱離による感光体傷の発生が抑制されるとともに、トナー粒子表面上の無機微粒子の存在によるトナーの流動性の向上、及び無機微粒子の帯電性寄与によるカブリの抑制のいずれにも優れるトナーを得ることができるものと考えられる。
で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。
(A) ポリエステルとポリ乳酸を混合し、加熱して溶融させる方法、
(B) 予めポリエステルを加熱して溶融させ、ポリ乳酸と混合する方法、及び
(C) 予めポリ乳酸を加熱して溶融させ、ポリエステルと混合する方法
のいずれであってもよいが、トナーにポリ乳酸を含有させトナーの耐久性及び流動性を向上させる観点、画像上のカブリや感光体上の傷の発生を抑制する観点から、(B)の方法が好ましい。従って、工程1は下記の工程1−1及び工程1−2を含むことが好ましい。
工程1−1:ポリエステルを溶融させる工程
工程1−2:溶融したポリエステルとポリ乳酸を140℃以上200℃以下で混合する工程
工程2:工程1で得られた樹脂組成物を含むトナー用原料混合物を溶融混練する工程、及び
工程3:工程2で得られた溶融混練物を無機微粒子の存在下で粉砕し、分級する工程
を含む、電子写真用トナーの製造方法。
<3> ポリエステルのアルコール成分は、脂肪族ジオール及び/又は芳香族ジオールを含有することが好ましい、前記<1>又は<2>記載の電子写真用トナーの製造方法。
<4> 脂肪族ジオールの炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、好ましくは10以下、より好ましくは8以下、さらに好ましくは6以下、さらに好ましくは4以下である、前記<3>記載の電子写真用トナーの製造方法。
<5> 脂肪族ジオールは、第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールを含有することが好ましい、前記<3>又は<4>記載の電子写真用トナーの製造方法。
<6> 第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールの炭素数は、3以上が好ましく、6以下が好ましく、4以下がより好ましい、前記<5>記載の電子写真用トナーの製造方法。
<7> 第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールは、1,2-プロパンジオール及び/又は2,3-ブタンジオールが好ましく、1,2-プロパンジオールがより好ましい、前記<5>又は<6>記載の電子写真用トナーの製造方法。
<8> 脂肪族ジオールの含有量は、アルコール成分中、好ましくは50モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは実質的に100モル%である、前記<3>〜<7>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<9> 第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールの含有量は、アルコール成分中、好ましくは50モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは実質的に100モル%である、前記<5>〜<8>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<10> 芳香族ジオールの含有量は、アルコール成分中、好ましくは50モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは実質的に100モル%である、前記<3>〜<9>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<11> ポリエステルのカルボン酸成分は、芳香族ジカルボン酸化合物を含有することが好ましい、前記<1>〜<10>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<12> 芳香族ジカルボン酸化合物の含有量は、カルボン酸成分中、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは85モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上である、前記<11>記載の電子写真用トナーの製造方法。
<13> ポリエステルのカルボン酸成分は、3価以上のカルボン酸化合物を含有していることが好ましい、前記<1>〜<12>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<14> 3価以上のカルボン酸化合物は、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)及び/又はその無水物が好ましく、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸の無水物(無水トリメリット酸)がより好ましい、前記<13>記載の電子写真用トナーの製造方法。
<15> 3価以上のカルボン酸化合物の含有量は、カルボン酸成分中、好ましくは2モル%以上、より好ましくは5モル%以上であり、好ましくは20モル%以下、より好ましくは18モル%以下である、前記<13>又は<14>記載の電子写真用トナーの製造方法。
<16> ポリエステルの軟化点は、好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上、さらに好ましくは100℃以上であり、好ましくは160℃以下、より好ましくは140℃以下である、前記<1>〜<15>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<17> ポリエステルのガラス転移温度は、好ましくは50℃以上、より好ましくは55℃以上、さらに好ましくは60℃以上であり、好ましくは90℃以下、より好ましくは80℃以下、さらに好ましくは75℃以下である、前記<1>〜<16>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<18> ポリエステルの酸価は、好ましくは30mgKOH/g以下、より好ましくは20mgKOH/g以下であり、好ましくは1mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上、さらに好ましくは5mgKOH/g以上である、前記<1>〜<17>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<19> ポリエステルは、軟化点が好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上異なる2種類以上のポリエステルを含有している、前記<1>〜<18>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<20> 2種類以上のポリエステルのうち、最も低い軟化点を持つ樹脂の軟化点は、好ましくは80℃以上、より好ましくは95℃以上、さらに好ましくは105℃以上であり、好ましくは135℃以下、より好ましくは120℃以下、さらに好ましくは115℃以下であり、最も高い軟化点を持つ樹脂の軟化点は、好ましくは110℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは130℃以上であり、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、さらに好ましくは140℃以下である、前記<19>記載の電子写真用トナーの製造方法。
<21> ポリエステルが2種類のポリエステルを含有し、高軟化点ポリエステルと低軟化点ポリエステルとの質量比(高軟化点ポリエステル/低軟化点ポリエステル)は、好ましくは1/9〜9/1、より好ましくは2/8〜8/2、さらに好ましくは5/5〜8/2である、前記<20>記載の電子写真用トナーの製造方法。
<22> ポリ乳酸を構成するモノマー中の乳酸の含有量は、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは実質的に100モル%である、前記<1>〜<21>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<23> ポリ乳酸は、乳酸のホモポリマーであることが好ましい、前記<1>〜<22>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<24> ポリ乳酸は、結晶性ポリ乳酸であることが好ましい、前記<1>〜<23>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<25> 結晶性ポリ乳酸の結晶化度は、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上である、前記<24>記載の電子写真用トナーの製造方法。
<26> ポリ乳酸の数平均分子量は、好ましくは60,000以上、より好ましくは100,000以上、さらに好ましくは150,000以上、さらに好ましくは180,000以上であり、好ましくは300,000以下、より好ましくは250,000以下、さらに好ましくは200,000以下である、前記<1>〜<25>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<27> ポリ乳酸の重量平均分子量は、好ましくは60,000以上、より好ましくは100,000以上、さらに好ましくは250,000以上、さらに好ましくは400,000以上、さらに好ましくは450,000以上であり、好ましくは700,000以下、より好ましくは550,000以下、さらに好ましくは500,000以下である、前記<1>〜<26>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<28> ポリ乳酸の融点は、好ましくは155℃以上、より好ましくは160℃以上であり、好ましくは180℃以下、より好ましくは175℃以下である、前記<1>〜<27>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<29> エステル交換反応に供するポリエステルとポリ乳酸の質量比(ポリエステル/ポリ乳酸)は、好ましくは90/10〜30/70、より好ましくは80/20〜35/65、さらに好ましくは70/30〜40/60、さらに好ましくは60/40〜45/55である、前記<1>〜<28>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<30> 工程1のエステル交換反応において、ポリ乳酸を基準とするエステル交換率は、ポリ乳酸中の全エステル結合中、好ましくは0.1%以上、より好ましくは1.0%以上、さらに好ましくは3.0%以上、さらに好ましくは7.0%以上であり、好ましくは35%以下、より好ましくは30%以下、さらに好ましくは25%以下、さらに好ましくは20%以下、さらに好ましくは15%以下、さらに好ましくは10%以下である、前記<1>〜<29>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<31> 工程1において、ポリエステルとポリ乳酸を混合する温度は、好ましくは140℃以上、より好ましくは150℃以上、さらに好ましくは160℃以上であり、好ましくは200℃以下、より好ましくは190℃以下、さらに好ましくは180℃以下である、前記<1>〜<30>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<32> 工程1における混合時間は、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは2時間以上、さらに好ましくは4時間以上であり、好ましくは15時間以下、より好ましくは13時間以下、さらに好ましくは11時間以下、さらに好ましくは9時間以下、さらに好ましくは6時間以下である、前記<1>〜<31>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<33> 工程1は、
工程1−1:ポリエステルを溶融させる工程、及び
工程1−2:溶融したポリエステルとポリ乳酸を140℃以上200℃以下で混合する工程
を含むことが好ましい、前記<1>〜<32>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<34> 工程2において、さらにポリエステルを溶融混練することが好ましい、前記<1>〜<33>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<35> 工程1で得られた樹脂組成物の使用量は、結着樹脂中、好ましくは2質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは8質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上であり、好ましくは100質量%以下、より好ましくは80質量%以下、さらに好ましくは70質量%以下、さらに好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下である、前記<1>〜<34>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<36> エステル交換反応に供するポリエステルに加えて、さらにポリエステルを使用し、エステル交換反応に供するポリエステルとエステル交換反応に供しないポリエステルとの質量比(エステル交換反応に供するポリエステル/エステル交換反応に供しないポリエステル)は、好ましくは90/10〜1/99、より好ましくは70/30〜3/97、さらに好ましくは60/40〜5/95、さらに好ましくは50/50〜10/90、さらに好ましくは45/55〜10/90である、前記<1>〜<35>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<37> 樹脂組成物の含有量、又は、さらにポリエステルを含有する場合は、樹脂組成物とポリエステルの総含有量は、結着樹脂中、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは実質的に100質量%、さらに好ましくは100質量%である、前記<1>〜<36>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<38> 溶融混練に、オープンロール型混練機を用いることが好ましい、前記<1>〜<37>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<39> 無機微粒子は、シリカが好ましく、疎水化処理された疎水性シリカであるのがより好ましい、前記<1>〜<38>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<40> 無機微粒子の体積平均粒径は、好ましくは5nm以上、より好ましくは6nm以上、さらに好ましくは7nm以上であり、好ましくは35nm以下、より好ましくは25nm以下、さらに好ましくは20nm以下である、前記<1>〜<39>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<41> 工程3で使用する無機微粒子の量は、溶融混練物100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.3質量部以上、さらに好ましくは0.5質量部以上、さらに好ましくは0.8質量部以上、さらに好ましくは1.2質量部以上、さらに好ましくは1.5質量部以上であり、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、さらに好ましくは5質量部以下、さらに好ましくは4質量部以下、さらに好ましくは2.5質量部以下である、前記<1>〜<40>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<42> 粉砕に、流動層式ジェットミル、又は衝突板式ジェットミルを用いることが好ましく、流動層式ジェットミルを用いることがより好ましい、前記<1>〜<41>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<43> 工程3の後、得られたトナー粒子(トナー母粒子)をさらに外添剤と混合する工程を含むことが好ましい、前記<1>〜<42>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<44> 外添剤は、シリカが好ましく、疎水化処理された疎水性シリカであるのがより好ましい、前記<43>記載の電子写真用トナーの製造方法。
<45> 外添剤は、工程3で使用した無機微粒子と同種の無機微粒子であることが好ましい、前記<43>又は<44>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<46> 外添剤の体積平均粒径は、好ましくは10nm以上、より好ましくは15nm以上であり、好ましくは250nm以下、より好ましくは200nm以下、さらに好ましくは90nm以下である、前記<43>〜<45>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
<47> 外添剤の含有量は、外添剤で処理する前のトナー母粒子100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、さらに好ましくは0.3質量部以上であり、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、さらに好ましくは3質量部以下である、前記<43>〜<46>いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
フローテスター「CFT-500D」(島津製作所社製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/min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す。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
示差走査熱量計「Q-100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、室温から降温速度10℃/minで0℃まで冷却しそのまま1分間静止させた。その後、昇温速度50℃/minで測定した。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側に現れるピークの温度を樹脂の吸熱の最高ピーク温度とする。最高ピーク温度が軟化点と20℃以内の差であれば融点とする。
示差走査熱量計「Q-100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却した。次に試料を昇温速度10℃/minで昇温し測定する。吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とする。
JIS K0070の方法により測定する。但し、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更する。
粉末X線回折(XRD)測定装置「Rigaku RINT 2500VC X-RAY diffractometer」(リガク社製)を用いて、X線源:Cu/Kα−radiation、管電圧:40kV、管電流:120mA、測定範囲:回折角(2θ)5〜40°、走査速度は5.0°/minで連続スキャン法によりピーク強度を測定する。なお、試料は、粉砕した後、ガラス板に詰めて測定する。得られたX線回折より、下記式より算出される値をポリ乳酸の結晶化度とする。
示差走査熱量計「DSC Q20」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製)を用いて、ポリ乳酸0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、昇温速度10℃/minで20℃から200℃まで昇温する。得られる融解吸熱カーブから観察される吸熱の最高ピーク温度をポリ乳酸の融点とする。
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により分子量分布を測定し、数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)を求める。
(1) 試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mlになるように、試料を、クロロホルムに、25℃で溶解させる。次いで、この溶液をポアサイズ0.2μmのフッ素樹脂フィルター「DISMIC-25JP」(ADVANTEC社製)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とする。
(2) 分子量測定
下記の測定装置と分析カラムを用い、溶離液としてクロロホルムを、毎分1mlの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させる。そこに試料溶液100μlを注入して測定を行う。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出する。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレン(東ソー社製のA-500(Mw 5.0×102)、A-1000(Mw 1.01×103)、A-2500(Mw 2.63×103)、A-5000(Mw 5.97×103)、F-1(Mw 1.02×104)、F-2(Mw 1.81×104)、F-4(Mw 3.97×104)、F-10(Mw 9.64×104)、F-20(Mw 1.90×105)、F-40(Mw 4.27×105)、F-80(Mw 7.06×105)、F-128(Mw 1.09×106))を標準試料として作成したものを用いる。
測定装置:HLC-8220GPC(東ソー社製)
分析カラム:GMHXL+G3000HXL(東ソー社製)
以下の方法により、13C-NMR法によりポリ乳酸のエステル結合のカルボニル炭素の変化量を定量し、ポリ乳酸を基準とするエステル交換率を求める。
(1) 試料溶液の調製
樹脂組成物0.15gを1gのクロロホルム-D(和光純薬工業社製、D,99.8%、0.05v/v%TMS含有)に溶解させて試料溶液とする(試料濃度:12質量%)。
(2) 13C-NMRスペクトル測定
前記試料溶液を、NMR測定管(日本精密化学社製、内径5mm、長さ210mm)に、溶液の量が管の底から5cmになるように入れて、下記条件にて13C-NMRスペクトルを測定する。
<測定条件>
装置:400MR(Agilent Technologies社製)
磁場:400MHz
Pulse program:CARBON (s2pul)
積算回数:20000
45°pulse:4.35μs
Relaxation delay:1s
Receiver gain:60
TEMP:25℃
(3) エステル交換率の算出
169.5ppm〜169.6ppmに観測されるポリ乳酸のエステル結合のカルボニル炭素に由来するピーク(a)の積分強度と、168ppm〜176ppmに観測されるエステル交換反応により新たに生じたポリエステルとポリ乳酸間のエステル結合のカルボニル炭素に由来するピーク(b)の積分強度より、下記式より算出される値を、ポリ乳酸を基準とするエステル交換率とする。
示差走査熱量計「DSC Q20」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、昇温速度10℃/minで200℃まで昇温し、その温度から降温速度5℃/minで-10℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/minで180℃まで昇温し測定する。そこで得られた融解吸熱カーブから観察される吸熱の最高ピーク温度を離型剤の融点とする。
一次粒子の体積平均粒径を下記式より求める。
平均粒径(nm)=6/(ρ×比表面積(m2/g))×1000
式中、ρは外添剤の真比重であり、例えば、シリカの真比重は2.2である。比表面積は、窒素吸着法により求められたBET比表面積である。なお、上記式は、粒径Rの球と仮定して、
比表面積=S×(1/m)
m(粒子の重さ)=4/3×π×(R/2)3×真比重
S(表面積)=4π(R/2)2
から得られる式である。
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:100μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液:エマルゲン109P(花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:13.6)を5質量%の濃度となるよう前記電解液に溶解させる。
分散条件:前記分散液5mlに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、前記電解液25mlを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を調製する。
測定条件:前記電解液100mlに、3万個の粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度となるように、前記試料分散液を加え、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求める。
表1に示す無水トリメリット酸以外の原料モノマー及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、200℃に昇温して6時間反応させた。さらに210℃に昇温した後、無水トリメリット酸を添加し、常圧(101.3kPa)にて1時間反応させ、さらに40kPaにて所望の軟化点に達するまで反応させ、ポリエステルを得た。得られたポリエステルの物性を表1に示す。なお、反応率とは、生成反応水量/理論生成水量×100の値をいう。
表1に示す原料モノマー及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、200℃に昇温して6時間反応させた。さらに210℃に昇温した後、常圧(101.3kPa)にて1時間反応させ、さらに40kPaにて軟化点が108℃に達するまで反応させ、ポリエステル(L-2)を得た。得られたポリエステルの物性を表1に示す。
実施例1〜16、比較例1、2
(工程1)
表2に示す所定量のポリエステルを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、表2に記載の温度に加熱して、ポリエステルを溶融させた。その後、表2に示す所定量のポリ乳酸を添加して、表2に示す所定時間、撹拌した。得られた樹脂組成物を40℃以下に冷却した後、ロートプレックス(ホソカワミクロン社製)により粗粉砕し、目開きが2mmのふるいを用いて粒径が2mm以下のポリエステル−ポリ乳酸共重合体を含有する樹脂組成物を得た。ここで、各実施例及び比較例で調製した樹脂組成物は、工程2で使用するRC−1〜RC−6のいずれかである。
表4に示す所定量の、工程1で得た樹脂組成物及びポリエステルと、離型剤「WEP-9」(日油社製、合成エステルワックス、融点 72℃)3.0質量部、着色剤「ECB-301」(大日精化社製、フタロシアニンブルー(P.B.15:3))3.0質量部、及び負帯電性荷電制御剤「ボントロン E-84」(オリエント化学工業社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサー(日本コークス工業社製)を用いて1分間混合後、以下に示す条件で溶融混練した。
溶融混練物を冷却後、粉砕機「ロートプレックス」(ホソカワミクロン社製)により粗粉砕し、目開きが3mmのふるいを用いて粒径が3mm以下の粗粉砕物を得た。次に、得られた粗粉砕物100質量部に対し、表4に示す無機微粒子を、2枚羽を装着した10Lのヘンシェルミキサーにて回転数3000r/minで1分間混合した。得られた混合物を流動層式ジェットミル「AFG-200」(ホソカワアルピネ社製)にて微粉砕後の体積中位粒径(D50)が6.5μmになるように粉砕圧を調整して微粉砕を行った。さらにロータ式分級機「TTSP-100」(ホソカワアルピネ社製)にて分級して、体積中位粒径が7.0μmのトナー母粒子を得た。微粉砕時の粉砕圧を表4に示す。
ポリ乳酸を用いず、工程1を行わなかった以外は実施例1と同様に行って、トナー母粒子を得た。
表4に示す所定量のポリエステル、ポリ乳酸、離型剤「WEP-9」(日油社製、合成エステルワックス)3.0質量部、着色剤「ECB-301」(大日精化社製、フタロシアニンブルー(P.B.15:3))3.0質量部、及び負帯電性荷電制御剤「ボントロン E-84」(オリヱント化学工業社製)1.0質量部をヘンシェルミキサーを用いて1分間混合後、実施例1と同様に溶融混練を行ったが、ポリエステルとポリ乳酸が相溶せず、分離しており、工程3に進めなかった。
表4に示す所定量のポリエステル、及びポリ乳酸をヘンシェルミキサーにて混合後、以下に示す条件で溶融混練した。
粉砕圧を0.51MPaに調整して微粉砕を行った以外は、比較例3と同様に行い、トナー母粒子を得た。
有機感光体(OPC)を備えた非磁性一成分現像装置「OKI MICROLINE 5400」(沖データ社製)にトナーを実装し、印字率10%で2000枚印字を行った。印字後、トナーカートリッジを新しいものと交換し、10%の印字率で100枚印字を行った。次に、新旧のトナーが十分に混合した状態で、白紙(印字率0%)印字を5枚行い、その後、感光体表面のトナーを「Scotch(登録商標)メンディングテープ 810」(住友スリーエム社製、幅:18mm)にて付着させ、トナーを付着させる前のテープ自身の画像濃度との差を測定した。測定には色差計「X-Rite」(X-Rite社製)を使用した。値が小さいほど、カブリが抑制されていることを示す。結果を表5に示す。
試験例1と同様の装置にトナーを実装し、印字率5%で5000枚印字を行なった。その後、同様に各トナーを充填した新しいトナーカートリッジに3回交換を行ない、総枚数で2万枚印刷を行なった。印刷後、感光体ユニットをイメージドラムから取り外し、感光体ユニット上の感光体傷の観察を行い、感光体傷の発生数をカウントした。値が小さいほど、感光体傷の発生が抑制されている。結果を表5に示す。
トナーの凝集度を測定し、流動性の指標とした。この数値が低いほど、流動性に優れる。結果を表5に示す。
凝集度は、パウダーテスタ(ホソカワミクロン社製)を用いて測定する。
150μm、75μm、45μmの目開きの篩を重ね、一番上にトナーを4g載せ、1mmの振動幅で60秒間振動させる。振動後、篩い上に残ったトナー量を測定し、下記の計算式を用いて凝集度の計算を行う。
Claims (7)
- 工程1:ポリエステルとポリ乳酸を140℃以上200℃以下で混合しエステル交換反応に供する工程、
工程2:工程1で得られた樹脂組成物を含むトナー用原料混合物を溶融混練する工程、及び
工程3:工程2で得られた溶融混練物を無機微粒子の存在下で粉砕し、分級する工程
を含む、電子写真用トナーの製造方法。 - 工程1のエステル交換反応において、ポリ乳酸を基準とするエステル交換率が、0.1%以上35%以下である、請求項1記載の電子写真用トナーの製造方法。
- 無機微粒子の体積平均粒径が5nm以上35nm以下である、請求項1又は2記載の電子写真用トナーの製造方法。
- ポリ乳酸が結晶性ポリ乳酸である、請求項1〜3いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
- ポリエステルが非晶質ポリエステルである、請求項1〜4いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
- 無機微粒子が疎水性シリカである、請求項1〜5いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
- ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合させて得られ、該アルコール成分が第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールを含有する、請求項1〜6いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
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