JP2017058587A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents
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Abstract
Description
また、耐環境性を改善するため、それぞれ特定の酸価を有する粉砕性指数の異なる2種類の樹脂を結着樹脂として用いる方法が提案されている(特許文献2参照)。
〔1〕 工程1:結着樹脂及び着色剤を含有する原料を溶融混練する工程、
工程2:工程1で得られた混練物を粉砕し、最大径が2mm以下の粉砕物を得る工程、
工程3:工程2で得られた粉砕物を、流動化剤の存在下、さらに粉砕する工程、及び
工程4:工程3で得られた粉砕物を、分級する工程
を含む方法により製造される静電荷像現像用トナーであって、前記結着樹脂が、粉砕性指数が異なる2種以上の樹脂を含有し、粉砕性指数が最も低い樹脂の粉砕性指数が10以下である、静電荷像現像用トナー、並びに
〔2〕 工程1:結着樹脂及び着色剤を含有する原料を溶融混練する工程、
工程2:工程1で得られた混練物を粉砕し、最大径が2mm以下の粉砕物を得る工程、
工程3:工程2で得られた粉砕物を、流動化剤の存在下、さらに粉砕する工程、及び
工程4:工程3で得られた粉砕物を、分級する工程
を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記結着樹脂が、粉砕性指数が異なる2種以上の樹脂を含有し、粉砕性指数が最も低い樹脂の粉砕性指数が10以下である、静電荷像現像用トナーの製造方法
に関する。
このように良好な生産性と耐久性は相反するが、本発明者らは、粉砕性指数が異なる2種以上の樹脂を使用し流動化剤の存在下で粉砕、分級することにより、良好な生産性と良好な耐久性の両立が可能であることを見出した。
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が好ましい。式(I)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としては、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシプロピレン付加物、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシエチレン付加物等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いることが好ましい。
正帯電性荷電制御剤としては、ニグロシン染料、例えば「ニグロシンベースEX」、「オイルブラックBS」、「オイルブラックSO」、「ボントロンN-01」、「ボントロンN-04」、「ボントロンN-07」、「ボントロンN-09」、「ボントロンN-11」(以上、オリエント化学工業(株)製)等;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級アンモニウム塩化合物、例えば「ボントロンP-51」(オリエント化学工業(株)製)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、「COPY CHARGE PX VP435」(クラリアント社製)等;ポリアミン樹脂、例えば「AFP-B」(オリエント化学工業(株)製)等;イミダゾール誘導体、例えば「PLZ-2001」、「PLZ-8001」(以上、四国化成工業(株)製)等;スチレン−アクリル系樹脂、例えば「FCA-701PT」(藤倉化成(株)製)等が挙げられる。
工程5:工程4で得られた分級物を外添剤と混合する工程
を行うことが好ましい。
フローテスター「CFT-500D」((株)島津製作所製)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「DSC210」(セイコー電子工業(株)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℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/minで昇温し、吸熱ピークを測定する。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の方法に基づき測定する。ただし、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。
樹脂を粗砕し、目開きが1mm、710μmのメッシュを重ね合わせた篩にかける。目開きが710μmのメッシュ上にたまった粗砕物、すなわち粒径が710μm以上1mm以下にそろった粗砕物20gを、コーヒーミル(National CARIOCA-MILL MK-51M)を用いて10秒間粉砕する。粉砕した粗砕物を目開きが500μmのメッシュで篩い、下式
[メッシュ上に残存した粗砕物の質量(g)/20(g)]×100
から算出される値を、粉砕性指数とする。
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(株)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。
平均粒子径は、個数平均粒子径を指し、外添剤の走査型電子顕微鏡(SEM)写真から測定した、500個の粒子の粒径の数平均値とする。長径と短径がある場合は長径を指す。
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(株)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(株)製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター(株)製)
分散液:電解液にエマルゲン109P(花王(株)製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB(グリフィン):13.6)を溶解して5質量%に調整したもの
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(機械名:(株)エスエヌディー製US-1、出力:80W)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を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、180℃から210℃まで5時間かけて昇温して反応させた後、8.3kPaにて1時間反応を行った。その後、無水トリメリット酸を投入し、1時間常圧で反応させた後、8.3kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行い、樹脂Aを得た。
表1に示す原料モノマーと、原料モノマーの総量100質量部に対して0.5質量部の2-エチルヘキサン酸錫(II)を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で反応率が90%に達するまで反応させた後、8.3kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行い、それぞれ、樹脂B〜Dを得た。なお、反応率とは、[生成反応水量(mol)/理論生成水量(mol)]×100の値をいう。
〔工程1〕
表2に示す結着樹脂100質量部、青色着色剤(ピグメント・ブルー 15:3)5質量部、ポリプロピレンワックス「NP-105」(三井化学(株)製、融点:140℃)2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(株)製)1質量部をヘンシェルミキサーに投入し、槽内温度40℃で2分間攪拌混合して原料混合物を得た。得られた原料混合物をオープンロール型混練機により120℃で溶融混練し、混練物を得た。
得られた混練物を空気中で25℃程度まで冷却したのち、アトマイザー(東京アトマイザー製造(株)製)にて粗粉砕し、目開き2mmの篩いに通し、最大径2mm以下の粗粉砕物を得た。
得られた粗粉砕物100質量部と、流動化剤として表2に示す量の疎水性シリカ「R972」(日本アエロジル(株)製、疎水化処理剤:DMDS、平均粒子径:16nm)とをヘンシェルミキサーで2分間混合した。ここで得られた疎水性シリカが付着した粗粉砕物の一部を採取し、後述の試験例に用いた。
疎水性シリカが付着した粗粉砕物を、粉砕時の風圧を0.45MPaに調整したジェットミル粉砕機IDS-2型(日本ニューマチック(株)製)にて微粉砕し、体積中位粒径が5.2μmの微粉砕物を得た。このときの粉砕フィード量を表2に示す。粉砕フィード量が多いほど、生産性が良好であることを示す。
得られた微粉砕物をロータ式分級機 TTSP-100(ホソカワアルピネ社製)にて分級し、体積中位粒子径(D50)が5.5μm、粒径が3μm以下の粒子の含有量が3個数%のトナー粒子を得た。このときの分級収率(分級後のトナー粒子/分級前の微粉砕物×100)を表2に示す。分級収率が高いほど、生産性が良好であることを示す。
得られたトナー粒子100質量部と、疎水性シリカ「NAX50」(日本アエロジル(株)製、疎水化処理剤:HMDS、平均粒子径:30nm)2.0質量部をヘンシェルミキサー(日本コークス工業(株)製)にて2100r/min(周速度29m/sec)で3分間混合して、トナーを得た。
非磁性一成分現像装置「Microline5400」((株)沖データ製)のトナーカートリッジを外部モーターにより駆動できる空転機に装填し、A4用紙換算で40枚/min相当の印字速度に調整し、トナーを実装した。空転機を連続運転し1時間毎に、現像ローラー表面のスジの発生状況を目視で観察した。スジが発生しない最大の時間を耐久性として評価した。結果を表2に示す。
これに対し、粗粉砕物の微粉砕工程で流動化剤を使用していない比較例1〜4で得られたトナーは、耐久性が低く、分級収率も低く生産性に欠けている。
粉砕性指数が10以下のポリエステルを使用していない比較例5〜8では、耐久性が良好なトナーが得られているものの、粉砕フィード量が少なく、生産性に欠けている。
粉砕性指数が10以下のポリエステルのみを使用した比較例9では、耐久性に欠けている。
Claims (6)
- 工程1:結着樹脂及び着色剤を含有する原料を溶融混練する工程、
工程2:工程1で得られた混練物を粉砕し、最大径が2mm以下の粉砕物を得る工程、
工程3:工程2で得られた粉砕物を、流動化剤の存在下、さらに粉砕する工程、及び
工程4:工程3で得られた粉砕物を、分級する工程
を含む方法により製造される静電荷像現像用トナーであって、前記結着樹脂が、粉砕性指数が異なる2種以上の樹脂を含有し、粉砕性指数が最も低い樹脂の粉砕性指数が10以下である、静電荷像現像用トナー。 - 粉砕性指数の異なる2種以上の樹脂がポリエステルである、請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
- 粉砕性指数が最も高い樹脂の粉砕性指数が15以上である、請求項1又は2記載の静電荷像現像用トナー。
- 粉砕性指数が最も高い樹脂と最も低い樹脂の粉砕性指数の差が5以上である、請求項1〜3いずれか記載の静電荷像現像用トナー。
- トナーの体積中位粒径が6.5μm以下である、請求項1〜4いずれか記載の静電荷像現像用トナー。
- 工程1:結着樹脂及び着色剤を含有する原料を溶融混練する工程、
工程2:工程1で得られた混練物を粉砕し、最大径が2mm以下の粉砕物を得る工程、
工程3:工程2で得られた粉砕物を、流動化剤の存在下、さらに粉砕する工程、及び
工程4:工程3で得られた粉砕物を、分級する工程
を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記結着樹脂が、粉砕性指数が異なる2種以上の樹脂を含有し、粉砕性指数が最も低い樹脂の粉砕性指数が10以下である、静電荷像現像用トナーの製造方法。
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