JP2021012265A - 白色トナー - Google Patents

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Abstract

【課題】耐光性に優れた白色トナーの提供。【解決手段】芳香環を有する樹脂を含有した結着樹脂、ワックス及び白色顔料を含有するトナー粒子を有するトナーであって、該ワックスが、SP値が18(J/cm3)1/2以下であり、該白色顔料は、成分Aで被覆されており、該成分Aは、SP値が18(J/cm3)1/2以下であり、該ワックスと該成分AとのSP値差の絶対値が2.5以下であり、該白色顔料の含有量が、該トナー粒子の15体積%以上40体積%以下であり、該白色顔料の分光反射率が、350〜400nmの波長領域において80%以上ある、ことを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成方法において使用する白色トナーに関する。
近年、複写機やプリンターなどの画像形成装置の発達に伴い、多彩なメディアに対応できるトナーが求められている。その中、透明トナーや白色トナーのような特色トナーを用いて高付加価値な印字物を得る技術が開発されている。
白色トナーは、色紙や透明フィルムへ白色の画像を形成するために重要であり、高い隠蔽性を達成するために、例えば酸化チタンのような高屈折率の材料を用いたトナーが開発されている(例えば、特許文献1)。
特開2000−56514号公報
通常、白色トナーを用いて白色の画像を形成し、十分な白色を表現するためには、下地の色を隠蔽し、認識できなくすることが好ましい。そのような画像の隠蔽性は画像膜中で光が散乱することで発現するため、顔料自体が無色であり、且つ結着樹脂との屈折率の差が大きいこと、すなわち屈折率の高い材料が求められる。また、白色トナーにおいては、十分な隠蔽性を発現するため、上記のような白色顔料を他色に比較して多量に、且つ分散性良くトナー中に含むことが好ましい。
しかしながら、酸化チタンのような白色顔料を多量にトナーに含ませた場合、屋外等で画像を放置したときに、その光触媒効果のために樹脂が変色し、白色度が低下してしまう課題があった。樹脂の変色は、樹脂が芳香環を含む場合においてより顕著に発現する。また、電気抵抗の低い白色顔料をトナー中に多量に含むため、帯電性が悪化してしまう課題があった。
このような問題に対し、本発明の目的は、耐光性および帯電性に優れた白色トナーを提供することである。
本発明者らが鋭意検討した結果、分光反射率が、350〜400nmの波長領域において80%以上ある白色顔料を、その表面をワックスと近いSP値を持つ疎水性化合物で被覆し、白色顔料としてトナー中に含ませることで上記課題を解決しうることを見出した。
すなわち、本発明は、芳香環を有する樹脂を含有した結着樹脂、ワックス及び白色顔料を含有するトナー粒子を有するトナーであって、
該ワックスが、SP値が18(J/cm31/2以下であり、
該白色顔料は、成分Aで被覆されており、該成分Aは、SP値が18(J/cm31/2以下であり、
該ワックスと該成分AとのSP値差の絶対値が2.5以下であり、
該白色顔料の含有量が、該トナー粒子の15体積%以上40体積%以下であり、
該白色顔料の分光反射率が、350〜400nmの波長領域において80%以上ある、
ことを特徴とする白色トナーである。
本発明によれば、樹脂の変色が抑制され、耐光性に優れた白色トナーを提供することができる。
本発明の態様は、芳香環を有する樹脂を含有した結着樹脂、ワックス及び白色顔料を含有するトナー粒子を有するトナーであって、
該ワックスが、SP値が18(J/cm31/2以下であり、
該白色顔料は、成分Aで被覆されており、該成分Aは、SP値が18(J/cm31/2以下であり、
該ワックスと該成分AとのSP値差の絶対値が2.5以下であり、
該白色顔料の含有量が、該トナー粒子の15体積%以上40体積%以下であり、
該白色顔料の分光反射率が、350〜400nmの波長領域において80%以上ある、
ことを特徴とする白色トナーである。
本発明の効果が発現するメカニズムについて、本発明者らは以下のように考えている。
本発明にて用いる白色顔料は、SP値が18(J/cm31/2以下である成分Aで被覆されており、かつワックスとのSP値の絶対値差が小さいため、定着時にワックスとともに画像表面に偏在する。そのため、画像表面に存在する白色顔料が、外部からの光を散乱し、画像内部の樹脂の変色を抑制するものと考えられる。特に、芳香環を含む樹脂は光を吸収し変色しやすいため、本発明の白色顔料を用いることで変色抑制の効果が、より発揮されると考えている。
以下、本発明の詳細について説明する。
<白色顔料>
本発明で用いる白色顔料は、成分Aで被覆されており、該成分Aは、SP値が18(J/cm31/2以下である。成分AのSP値が18(J/cm31/2より大きい場合、画像表面にワックスとともに白色顔料が偏在しないため、樹脂の変色を抑制できない。
ここで、SP値はFedorsの式を用いて求めることができる。
δi=[Ev/V]1/2=[Δei/Δvi]1/2
Ev:蒸発エネルギー
V:モル体積
Δei:i成分の原子または原子団の蒸発エネルギー
Δvi:i成分の原子または原子団のモル体積
Δei及びΔviの値は著「コーティングの基礎科学」54〜57頁、1986年(槇書店)の表3〜9による原子および原子団の蒸発エネルギーとモル体積(25℃)を参照した。
このような成分Aは、ジメチルポリシロキサンや長鎖アルキルなどが挙げられる。中でも、疎水性が高いことから、ワックスとともに定着時に効果的に白色顔料を画像表面に偏在させることができる、ジメチルポリシロキサンが好ましい。
成分Aの被覆量は、1.0質量%以上が好ましく、1.0質量%未満だと樹脂の変色を抑制しづらくなる。
ジメチルポリシロキサンの分子量は、2000以上10000以下であることが好ましい。分子量が2000以上であると、良好な帯電性を維持しやすい。分子量が10000以下であると、白色顔料がジメチルポリシロキサンに被覆されやすく、効率的に画像表面に偏在しやすくなる。
また、この場合トナー中に含まれる環状シロキサンの量は0.1質量%以下が好ましい。0.1質量%より多い場合には、帯電性が悪化しやすくなる。
また、白色顔料の分光反射率は、350〜400nmの全ての波長領域において80%以上である。白色顔料の分光反射率が、350〜400nmの波長領域において80%未満の場合には、紫外域の光を吸収するため、樹脂の変色を抑制できない。
また、白色顔料の量は、白色トナー中に15体積%以上40体積%以下である。15体積%未満の場合には、白色度が不足する。40体積%より多い場合には、帯電性が悪化する。
分光反射率が350〜400nmの波長領域において80%以上である白色顔料は、チタン酸カルシウムや、チタン酸ストロンチウムなどが挙げられる。
<ワックス>
本発明で用いるワックスは、SP値が18(J/cm31/2以下である。SP値が18(J/cm31/2より大きい場合、定着時に画像表面にワックスが染み出さないため、白色顔料を画像表面に偏在させることができず、樹脂の変色を抑制できない。
SP値が18(J/cm31/2以上であるワックスは、ポリエチレンのような低分子量ポリオレフィン類;加熱により融点(軟化点)を有するシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミドのような脂肪酸アミド類;ステアリン酸ステアリルのようなエステルワックス類;カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油のような植物系ワックス;ミツロウのような動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、エステルワックスのような鉱物・石油系ワックス;及びそれらの変性物が挙げられる。
ワックスの含有量は樹脂100質量部に対して、1質量部以上25質量部以下であることが好ましい。
ワックスの融点は50℃以上100℃以下であることが好ましく、70℃以上100℃以下であることがより好ましい。
ワックスと樹脂のSP値差は4.0以上であることが好ましい。4.0未満の場合、ワックスが画像表面に出づらく、結果として樹脂の変色を抑制しづらくなる。
<結着樹脂>
本発明で用いる結着樹脂は、樹脂として公知の重合体を使用することが可能であり、具体的には下記の重合体を用いることが可能である。
ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロン−インデン樹脂、石油系樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。ポリ塩化ビニル等は、芳香環を有する樹脂との併用で使用できる。
これらの樹脂の中でもポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂が白色顔料と親和性が高く、結果として白色顔料が良好に分散するため、帯電性および白色度が良好となる。
ポリエステル樹脂は、アルコール成分及び酸成分の縮重合物であることが好ましい。ポリエステル樹脂を生成するモノマーとしては以下の化合物が挙げられる。
アルコール成分としては、以下のような2価であるジアルコール成分が挙げられる。エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、水素化ビスフェールA、ビスフェノール及びその誘導体、ジオール類。
アルコール成分には、3価以上の多価アルコールとして、1,2,3−プロパントリオール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトールなどを用いてもよい。
アルコール成分としては、(I)式で表されるビスフェノールが好ましい。
Figure 2021012265
(式中、Rはエチレン基又はプロピレン基を示し、x及びyはそれぞれ0以上の整数であり、かつx+yの平均値は0以上10以下である。)
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンなどのビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物がより好ましい。
酸成分としては、以下のような2価のカルボン酸が挙げられる。フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸のようなベンゼンジカルボン酸類又はその無水物;こはく酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸のようなアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6以上18以下のアルキル基若しくは炭素数6以上18以下のアルケニル基で置換されたこはく酸又はその無水物;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸のような不飽和ジカルボン酸又はその無水物。
酸成分には3価以上の多価カルボン酸を用いることも好ましい。例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸及びこれらの酸無水物又は低級アルキルエステルが挙げられる。
また、本発明で用いる結着樹脂は、芳香環を含有する樹脂を含み、結着樹脂中の炭素のうち、芳香環を構成する炭素は45mol%以上70mol%以下含有することが好ましい。
芳香環を構成する炭素が40mol%より少ない場合には、芳香環が少ないため帯電性が悪化しやすい。また、芳香環を構成する炭素が75mol%より多い場合には、光により変色しやすい。
<荷電制御剤>
トナーには、必要に応じて荷電制御剤を含有させることもできる。トナーに含有される荷電制御剤としては、公知のものが利用できるが、特に、無色でトナーの帯電スピードが速く且つ一定の帯電量を安定して保持できる芳香族カルボン酸の金属化合物が好ましい。
ネガ系荷電制御剤としては、サリチル酸金属化合物、ナフトエ酸金属化合物、ジカルボン酸金属化合物、スルホン酸又はカルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物、スルホン酸塩又はスルホン酸エステル化物を側鎖に持つ高分子型化合物、カルボン酸塩又はカルボン酸エステル化物を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーンが挙げられる。荷電制御剤はトナー粒子に対して内添してもよいし外添してもよい。
荷電制御剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対し0.2質量部以上10質量部以下が好ましい。
<外添剤>
トナーには、必要に応じて外添剤を含有させることもできる。外添剤としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの無機微粒子(無機微粉体)が好ましい。無機微粒子は、シラン化合物、シリコーンオイル又はそれらの混合物などの疎水化剤で疎水化されていることが好ましい。
外添剤は、トナー粒子100質量部に対して0.1質量部以上10.0質量部以下使用されることが好ましい。トナー粒子と外添剤との混合は、ヘンシェルミキサーなどの公知の混合機を用いることができる。
<現像剤>
トナーは、一成分系現像剤としても使用できるが、ドット再現性をより向上させるために、磁性キャリアと混合して、二成分系現像剤として用いることが、長期にわたり安定した画像が得られるという点で好ましい。すなわち、トナー及び磁性キャリアを含有する二成分系現像剤であって、該トナーが本発明のトナーであることが好ましい。
磁性キャリアとしては、例えば、表面を酸化した鉄粉、あるいは、未酸化の鉄粉や、鉄、リチウム、カルシウム、マグネシウム、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類のような金属粒子、それらの合金粒子、酸化物粒子、フェライト等の磁性体や、磁性体と、この磁性体を分散した状態で保持するバインダー樹脂とを含有する磁性体分散樹脂キャリア(いわゆる樹脂キャリア)等、一般に公知のものを使用できる。
トナーを磁性キャリアと混合して二成分系現像剤として使用する場合、その際のキャリア混合比率は、二成分系現像剤中のトナー濃度として、好ましくは2質量%以上15質量%以下、より好ましくは4質量%以上13質量%以下にすると通常良好な結果が得られる。
<トナー粒子の製造方法>
トナー粒子を製造する方法としては、特に制限されず、懸濁重合法、乳化凝集法、溶融混練法、溶解懸濁法など従来公知の製造方法を採用できる。
得られたトナー粒子はそのままトナーとして用いてもよい。得られたトナー粒子に対し、無機微粒子、及び必要に応じて他の外添剤を混合して、トナーを得てもよい。トナー粒子と無機微粒子、及びその他の外添剤との混合は、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウタミキサ、メカノハイブリッド(日本コークス工業株式会社製)、ノビルタ(ホソカワミクロン株式会社製)等の混合装置を用いることができる。
外添剤は、トナー粒子100質量部に対して0.1質量部以上10.0質量部以下使用されることが好ましい。
以下、粉砕法でのトナー製造手順の一例について説明する。
原料混合工程では、トナー粒子を構成する材料として、例えば、結着樹脂、ワックス、白色顔料、及び必要に応じて荷電制御剤等の他の成分を所定量秤量して配合し、混合する。混合装置の一例としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウタミキサ、メカノハイブリッド(日本コークス工業株式会社製)などが挙げられる。
次に、混合した材料を溶融混練して、結着樹脂中にワックス等を分散させる。その溶融混練工程では、加圧ニーダー、バンバリィミキサーなどのバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができ、連続生産できる優位性から、1軸又は2軸押出機が主流となっている。例えば、KTK型2軸押出機(神戸製鋼所社製)、TEM型2軸押出機(東芝機械社製)、PCM混練機(池貝鉄工社製)、2軸押出機(ケイ・シー・ケイ社製)、コ・ニーダー(ブス社製)、ニーデックス(日本コークス工業株式会社製)などが挙げられる。さらに、溶融混練することによって得られる樹脂組成物は、2本ロール等で圧延され、冷却工程で水などによって冷却してもよい。
ついで、樹脂組成物の冷却物は、粉砕工程で所望の粒径にまで粉砕される。粉砕工程では、例えば、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミルなどの粉砕機で粗粉砕した後、さらに、例えば、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、スーパーローター(日清エンジニアリング社製)、ターボ・ミル(ターボ工業製)やエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕する。
その後、必要に応じて慣性分級方式のエルボージェット(日鉄鉱業社製)、遠心力分級方式のターボプレックス(ホソカワミクロン社製)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製)、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)などの分級機や篩分機を用いて分級し、分級品(トナー粒子)を得る。中でも、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)は、分級と同時にトナー粒子の球形化処理を行うことができ、転写効率の向上という点で好ましい。
また、必要に応じて、粉砕後に、ハイブリタイゼーションシステム(奈良機械製作所製)、メカノフージョンシステム(ホソカワミクロン社製)、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)、メテオレインボー MR Type(日本ニューマチック社製)を用いて、球形化処理などのトナー粒子の表面処理を行うこともできる。
さらに、必要に応じて、トナー粒子の表面に無機微粒子などの外添剤が外添処理される。外添処理する方法としては、トナー粒子と公知の各種外添剤を所定量配合し、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウタミキサ、メカノハイブリッド(日本コークス工業株式会社製)、ノビルタ(ホソカワミクロン株式会社製)等の混合装置を用いて、撹拌・混合する方法が挙げられる。
以下、本発明に関連する物性の測定方法について記載する。
<トナー粒子中の樹脂の白色顔料含有量の測定>
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。
遠心分離用チューブに該ショ糖濃厚液を31gと、コンタミノンN(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、及び有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れ分散液を作製する。この分散液にトナー1.0gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。
次に、遠心分離用チューブを振とう機にて振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(50mL)に入れ替えて、遠心分離機にて3500rpm、30minの条件で分離する。この操作により、トナー粒子と外れた外添剤が分離する。
トナー粒子と水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、トナー粒子を採取して減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥し、外添剤が分離されたトナー粒子を得る。
さらに、得られたトナー粒子を、テトラヒドロフラン、トルエン及びヘキサンなどによって白色顔料以外の可溶分を溶解させる。ろ過後、水中に再分散させ、遠心分離にて残存していた外添剤を除去することで白色顔料を回収し、その量を測定する。
<白色顔料の成分Aによる被覆量の測定>
上述のように単離した白色顔料を、熱重量測定装置(TGA Q5000SA、TA instrument社製)を用いて、白色顔料の成分Aによる被覆量を測定する。
<成分Aに用いるSi−H変性ジメチルポリシロキサンの分子量>
成分Aに用いるSi−H変性ジメチルポリシロキサンの平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、以下のようにして測定する。
まず、室温で24時間かけて、試料をクロロホルムに溶解する。そして、得られた溶液を、ポア径が0.2μmの耐溶剤性メンブランフィルター「マエショリディスク」(東ソー社製)で濾過してサンプル溶液を得る。なお、サンプル溶液は、クロロホルムに可溶な成分の濃度が約0.8質量%となるように調整する。このサンプル溶液を用いて、以下の条件で測定する。
装置 :HLC8120 GPC(検出器:RI)(東ソー社製)
カラム :Shodex KF−801、802、803、804、805、806、807の7連(昭和電工社製)
溶離液 :クロロホルム
流速 :1.0mL/min
オーブン温度:40.0℃
試料注入量 :0.10mL
試料の分子量の算出にあたっては、標準ポリスチレン樹脂(商品名「TSKスタンダード ポリスチレン F−850、F−450、F−288、F−128、F−80、F−40、F−20、F−10、F−4、F−2、F−1、A−5000、A−2500、A−1000、A−500」、東ソー社製)を用いて作成した分子量校正曲線を使用する。
なお、トナーから測定する場合、上記の方法でトナーから結着樹脂を分離して、測定することができる。
<白色顔料の分光反射率の測定>
上述の方法で得られたトナー粒子から単離した白色顔料1gをフッ素樹脂フィルム(ネオフロンPFAフィルム、ダイキン工業社製)に挟み、厚さ1mmにしたサンプルを、以下条件で分光反射率を測定した。
測定装置:分光測色計(CM−2600d、コニカミノルタ社製)
観察光源:D50
測定径:3mm
観察条件:2°視野、SCI測定
<ワックスおよび成分AのSP値>
ワックスのSP値は、トナー粒子をヘキサンに浸し、溶出したワックスからヘキサンを除去することで得られるワックス1gを、フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR;Spectrum One、Perkin−Elmer社製)を用いて構造を同定する。さらに、得られた構造の情報から、上述した計算方法を用いてSP値を計算する。
また、同様に成分AのSP値は、上述の方法でトナー粒子から単離した白色顔料1gを、フーリエ変換赤外分光光度計を用いて構造を同定する。さらに、得られた構造の情報から、上述した計算方法を用いてSP値を計算する。
<結着樹脂の炭素の芳香族構成比率の測定>
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブに上記ショ糖濃厚液を31gと、コンタミノンN(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れ分散液を作製する。この分散液にトナー1.0gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。次に、遠心分離用チューブをシェイカーにて振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(50mL)に入れ替えて、遠心分離機にて3500rpm、30minの条件で分離する。
この操作により、トナー粒子と外れた外添剤が分離する。トナー粒子と水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、トナー粒子を採取して減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥し、外添剤が分離されたトナー粒子を得る。
更に、得られたトナー粒子をテトラヒドロフランやトルエン及びヘキサン等の溶媒によって白色顔料を分離し、さらに加熱したキシレンやトルエン等の溶剤により結着樹脂を抽出し、ろ液を濃縮および乾固することにより、結着樹脂を単離する。単離した結着樹脂を、核磁気共鳴分光法(NMR)を用いることで結着樹脂の炭素の芳香族構成比率を算出する。
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて更に詳細に説明するが、これらは本発明をなんら限定するものではない。なお、以下の処方において、部は特に断りのない限り質量基準である。
<白色顔料1の製造方法>
原料にチタンテトライソプロポキシドを使用し、ケミカルポンプで少量ずつ、チッ素ガスをキャリアガスとして使用して、200℃程度に加熱したベーパライザーのグラスウールに送り込んで蒸発させ、反応器内において300℃程度で瞬時に加熱分解した後、急冷却を行ない、生成物を捕集する。これを300℃程度でさらに約2時間焼成し、ジェットミルにて粉砕して酸化チタンを得た。
上記酸化チタン52部と炭酸カルシウム48部を100部の水に分散させ、よく混合し、1000℃程度の温度で熱処理し、チタン酸カルシウム1を得た。
上記で得たチタン酸カルシウム1を50部にトルエンを50部加えた白色顔料分散体に、分子量8000のSi−H変性ジメチルシリコーン(環状シロキサン:0.05質量%)0.6部を加え、40℃で8時間撹拌した。
その後、トルエンを除去し、表面をジメチルポリシロキサンで被覆した白色顔料1を得た。
<白色顔料2>
白色顔料1の製造例において、分子量8000のSi−H変性ジメチルシリコーン(環状シロキサン:0.05質量%)を分子量9000のSi−H変性ジメチルシリコーン(環状シロキサン:0.15質量%)に変更し、白色顔料1の製造例と同様にして表面をジメチルポリシロキサンで被覆した白色顔料2を得た。
<白色顔料3>
白色顔料1の製造例において、Si−H変性ジメチルシリコーンを分子量12000のSi−H変性ジメチルシリコーンに変更し、白色顔料1の製造例と同様にして表面をジメチルポリシロキサンで被覆した白色顔料3を得た。
<白色顔料4>
白色顔料1の製造例において、Si−H変性ジメチルシリコーンを分子量1800のSi−H変性ジメチルシリコーンに変更し、白色顔料1の製造例と同様にして表面をジメチルポリシロキサンで被覆した白色顔料4を得た。
<白色顔料5>
白色顔料1の製造例において、Si−H変性ジメチルシリコーンをオクタデシルトリエトキシシランに変更し、白色顔料1の製造例と同様にして表面をオクタデシルシランで被覆した白色顔料5を得た。
<白色顔料6>
白色顔料1の製造例において、Si−H変性ジメチルシリコーンの添加量を0.4部に変更した以外は、白色顔料1の製造例と同様にして表面をジメチルポリシロキサンで被覆した白色顔料6を得た。
<白色顔料7>
白色顔料1の製造例において、成分Aによる表面被覆工程を除いた以外は、白色顔料1の製造例と同様にして表面を成分Aで被覆されていない白色顔料7を得た。
<白色顔料8>
白色顔料1の製造例において、Si−H変性ジメチルシリコーンをアミノプロピルトリメトキシシランに変更した以外は、白色顔料1の製造例と同様にして表面をアミノプロピルシランで被覆した白色顔料8を得た。
<白色顔料9>
原料にチタンテトライソプロポキシドを使用し、ケミカルポンプで少量ずつ、チッ素ガスをキャリアガスとして使用して、200℃程度に加熱したベーパライザーのグラスウールに送り込んで蒸発させ、反応器内において300℃程度で瞬時に加熱分解した後、急冷却を行ない、生成物を捕集する。これを300℃程度でさらに約2時間焼成し、ジェットミルにて粉砕して酸化チタンを得た。
さらに、水酸化アルミニウムを3質量%加え、ろ過、洗浄を経て酸化チタンケーキを得た。
上記で得た酸化チタンと、トルエンを50g加えた白色顔料分散体に、分子量8000のSi−H変性ジメチルシリコーン(環状シロキサン:0.05質量%)0.6gを加え、40℃で8時間撹拌した。
その後、トルエンを除去し、表面をジメチルポリシロキサンで被覆した白色顔料9を得た。
Figure 2021012265
〔実施例1〕
・ポリエステル樹脂1:60部
[組成(モル%)〔ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:テレフタル酸:ドデセニルコハク酸=50:30:20]
・白色顔料1: 50部
・フィッシャートロプシュワックス(融点78℃): 5部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s−1、回転時間5minで混合した後、温度130℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、株式会社池貝製)にて混練した。得られた混練物25℃まで冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、機械式粉砕機(T−250、ターボ工業(株)製)にて微粉砕した。さらにファカルティF−300(ホソカワミクロン社製)を用い、分級を行い、トナー粒子1を得た。
得られたトナー粒子100部に対して、一次粒子径が10nmの疎水化処理されたシリカ微粉体1.5部及び1次粒子径が100nmの疎水化処理されたシリカ微粉体2.5部をヘンシェルミキサー(三井鉱山製)で乾式混合してトナー1を得た。トナー1の体積基準のメジアン径は6.5μmであった。
〔実施例2〜11〕
トナーの製造例1において、使用した材料、質量部を表2に示したものに変更したこと以外は同様にして製造を行い、トナー1〜11を得た。
〔比較例1〜6〕
トナーの製造例1において、使用した材料、質量部を表2に示したものに変更したこと以外は同様にして製造を行い、トナー12〜17を得た。
Figure 2021012265
スチレンアクリル樹脂1;組成(モル%)〔スチレン:ブチルアクリレート=70:30]
ポリエステル樹脂2;組成(モル%)〔ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:テレフタル酸:ドデセニルコハク酸=50:10:40]
ポリエステル樹脂3;組成(モル%)〔ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:テレフタル酸=50:50]
ポリエステル樹脂4;組成(モル%)〔ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:ビスフェノールA:テレフタル酸=20:30:50]
上記各トナーを用いて、下記の評価試験を行った。評価結果を表3に示す。
<耐光性の評価>
上記各トナーと、シリコーン樹脂で表面コートしたフェライトキャリア(平均粒径42μm)とを、トナー濃度が8質量%になるように混合し、二成分系現像剤を調製した。
得られた二成分系現像剤を、市販のフルカラーデジタル複写機(CLC1100、キヤノン社製)を使用し、受像紙(64g/m2)上に未定着のトナー画像(0.9mg/cm2)を形成した。市販のフルカラーデジタル複写機(imageRUNNER ADVANCE C5051、キヤノン製)から取り外した定着ユニットを定着温度が調節できるように改造し、室温15℃、湿度10%下、プロセススピードを357mm/秒に設定し、前記未定着画像を定着させた。
得られた画像を、以下の耐光性試験機で72時間試験を行い、X−Riteカラー反射濃度計(500シリーズ:X−Rite社製)を用いて、試験前後のハンター白色度の変化率を評価した。
試験装置:FAL25X(スガ試験機社製)
照射強度:330W/m2(300〜700nm)
温度:36℃
湿度:30%
(評価基準)
A:白色度の変化率が0.5%未満
B:白色度の変化率が0.5%以上1.0%未満
C:白色度の変化率が1.0%以上2.0%未満
D:白色度の変化率が2.0%以上
評価結果は、「C」以上を良好とした。
<帯電性の評価>
トナー0.01gをアルミパンに計量し、ストロコロン帯電装置を用いて−600Vに帯電させた。続いて、温度25℃、湿度50%RHの雰囲気下で表面電位計(トレックジャパン製:model347)を用いて表面電位の変化挙動を30分間測定した。測定結果を下記式に代入して電荷保持率を算出し、下記基準で評価した。B以上を良好と判断した。評価結果を表2に示す。
式:30分後の電荷保持率(%)=[30分後の表面電位]/[初期表面電位]×100
(評価基準)
A:30分後の電荷保持率が90%以上
B:30分後の電荷保持率が50%以上90%未満
C:30分後の電荷保持率が50%未満
評価結果は、「B」以上を良好とした。
Figure 2021012265

Claims (9)

  1. 芳香環を有する樹脂を含有した結着樹脂、ワックス及び白色顔料を含有するトナー粒子を有するトナーであって、
    該ワックスが、SP値が18(J/cm31/2以下であり、
    該白色顔料は、成分Aで被覆されており、該成分Aは、SP値が18(J/cm31/2以下であり、
    該ワックスと該成分AとのSP値差の絶対値が2.5以下であり、
    該白色顔料の含有量が、該トナー粒子の15体積%以上40体積%以下であり、
    該白色顔料の分光反射率が、350〜400nmの波長領域において80%以上ある、
    ことを特徴とする白色トナー。
  2. 前記SP値が18(J/cm31/2以下の化合物の被覆量が、該白色顔料に対して1.0質量%以上である請求項1に記載の白色トナー。
  3. 前記SP値が18(J/cm31/2以下の化合物が、ジメチルポリシロキサンである請求項1又は2に記載の白色トナー。
  4. 前記ジメチルポリシロキサンの分子量が、2000以上10000以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の白色トナー。
  5. 前記白色顔料が、チタン酸カルシウムである請求項1〜4のいずれか1項に記載の白色トナー。
  6. 前記結着樹脂が、前記結着樹脂における炭素のうち芳香環を構成する炭素を45mol%以上70mol%以下含有する請求項1〜5のいずれか1項に記載の白色トナー。
  7. 前記結着樹脂が、ポリエステル樹脂である請求項1〜6のいずれか1項に記載の白色トナー。
  8. 前記結着樹脂のSP値と前記ワックスのSP値の差が、4.0以上である請求項1〜7のいずれか1項に記載の白色トナー。
  9. 前記白色トナーに含まれる環状シロキサンが0.1質量%以下である請求項3に記載の白色トナー。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01105958A (ja) * 1987-10-19 1989-04-24 Minolta Camera Co Ltd 白色トナー
JPH09166885A (ja) * 1995-06-27 1997-06-24 Canon Inc 静電荷像現像用トナー、画像形成方法、現像装置ユニット及びプロセスカートリッジ
JP2017040845A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 キヤノン株式会社 磁性トナー及び磁性トナーの製造方法
JP2018045063A (ja) * 2016-09-14 2018-03-22 パウダーテック株式会社 キャリア、電子写真用現像剤及びキャリアの製造方法
JP2018077359A (ja) * 2016-11-09 2018-05-17 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用トナー
JP2019086638A (ja) * 2017-11-07 2019-06-06 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用白色トナー

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01105958A (ja) * 1987-10-19 1989-04-24 Minolta Camera Co Ltd 白色トナー
JPH09166885A (ja) * 1995-06-27 1997-06-24 Canon Inc 静電荷像現像用トナー、画像形成方法、現像装置ユニット及びプロセスカートリッジ
JP2017040845A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 キヤノン株式会社 磁性トナー及び磁性トナーの製造方法
JP2018045063A (ja) * 2016-09-14 2018-03-22 パウダーテック株式会社 キャリア、電子写真用現像剤及びキャリアの製造方法
JP2018077359A (ja) * 2016-11-09 2018-05-17 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用トナー
JP2019086638A (ja) * 2017-11-07 2019-06-06 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用白色トナー

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