JP2022067909A - 電子写真用トナー - Google Patents
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Abstract
【課題】定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いられる、低温定着性及び耐ホットオフセット性に優れる電子写真用トナーに関する。【解決手段】トナー粒子を含む電子写真用トナーであって、前記トナー粒子は、2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はエポキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーンとの反応物である樹脂(A)(但し、前記変性シリコーンが、ヒドロキシ基を片末端又は両末端に有する場合は、前記樹脂(A)の数平均分子量は1,000以上10,000以下である。)を結着樹脂として含み、前記トナー粒子の体積中位粒径(D50)が6.5μm以下であり、定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いられる、電子写真用トナー。【選択図】なし
Description
本発明は、電子写真用トナーに関する。
電子写真の分野においては、電子写真システムの発展に伴い、高画質化及び高速化に対応した電子写真用トナーの開発が求められている。
特許文献1には、帯電安定性及び耐ブロッキング性を改良することを目的とし、多価アルコール、多価カルボン酸化合物及び分子末端に2以上の官能基を有するシリコーンオイルを用いて重合させて得られる複合ポリエステル樹脂及び着色剤を含有してなる電子写真用トナーが記載されている。
特許文献1に記載のトナーは、定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いると、低温定着性が向上するが、定着ロールにトナーが付着するホットオフセットが起きやすくなる場合があった。
本発明の一実施形態は、定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いられる、低温定着性及び耐ホットオフセット性に優れる電子写真用トナーに関する。
本発明の一実施形態は、定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いられる、低温定着性及び耐ホットオフセット性に優れる電子写真用トナーに関する。
本発明の一実施形態は、以下の〔1〕に関する。
〔1〕トナー粒子を含む電子写真用トナーであって、
前記トナー粒子は、2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はエポキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーンとの反応物である樹脂(A)(但し、前記変性シリコーンが、ヒドロキシ基を片末端又は両末端に有する場合は、前記樹脂(A)の数平均分子量は1,000以上10,000以下である。)を結着樹脂として含み、
前記トナー粒子の体積中位粒径(D50)が6.5μm以下であり、
定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いられる、電子写真用トナー。
〔1〕トナー粒子を含む電子写真用トナーであって、
前記トナー粒子は、2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はエポキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーンとの反応物である樹脂(A)(但し、前記変性シリコーンが、ヒドロキシ基を片末端又は両末端に有する場合は、前記樹脂(A)の数平均分子量は1,000以上10,000以下である。)を結着樹脂として含み、
前記トナー粒子の体積中位粒径(D50)が6.5μm以下であり、
定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いられる、電子写真用トナー。
本発明の一実施形態によれば、定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いられる、低温定着性及び耐ホットオフセット性に優れる電子写真用トナーを提供することができる。
[電子写真用トナー]
本発明の一実施形態の電子写真用トナー(以下、単に「トナー」ともいう)はトナー粒子を含む電子写真用トナーであって、トナー粒子は、2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はエポキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーン(以下、単に「変性シリコーン」ともいう)との反応物である樹脂(A)(但し、変性シリコーンが、ヒドロキシ基を片末端又は両末端に有する場合は、樹脂(A)の数平均分子量は1,000以上10,000以下である。)を結着樹脂として含み、トナー粒子の体積中位粒径(D50)が6.5μm以下であり、定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いられる。
本発明によれば、定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いられる、低温定着性及び耐ホットオフセット性に優れる電子写真用トナーを提供することができる。
本発明の一実施形態の電子写真用トナー(以下、単に「トナー」ともいう)はトナー粒子を含む電子写真用トナーであって、トナー粒子は、2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はエポキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーン(以下、単に「変性シリコーン」ともいう)との反応物である樹脂(A)(但し、変性シリコーンが、ヒドロキシ基を片末端又は両末端に有する場合は、樹脂(A)の数平均分子量は1,000以上10,000以下である。)を結着樹脂として含み、トナー粒子の体積中位粒径(D50)が6.5μm以下であり、定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いられる。
本発明によれば、定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いられる、低温定着性及び耐ホットオフセット性に優れる電子写真用トナーを提供することができる。
ここで、ベルト定着方式とは、定着ベルトに対して、加圧部材(例えば、加圧ローラー)を圧接させて定着ニップ部を形成する方式をいう。
フリーベルトニップ定着方式とは、定着ロールに対してベルトとパッドで構成される加圧部材を圧接させて定着ニップ部を形成する方式をいう。
フリーベルトニップ定着方式とは、定着ロールに対してベルトとパッドで構成される加圧部材を圧接させて定着ニップ部を形成する方式をいう。
上記の効果が得られる理由は定かではないが、以下の理由が考えられる。
まず、ローラー定着方式に対してベルト定着方式及びフリーベルトニップ定着方式はニップ幅が広く、トナーに、より多くの熱が伝わるため低温定着性が向上する。
一方で、ベルト定着方式及びフリーベルトニップ定着方式はニップ圧が低くなるためトナー溶融時のアンカー効果(用紙等のメディアへの染み込み性)が小さくなり、耐ホットオフセット性が悪化する傾向にある。
詳細なメカニズムは不明であるが、本発明者らが鋭意検討した結果、樹脂(A)を使用したトナーにおいて、トナー粒子の体積中位粒径(D50)を上記上限値以下とすることで低温定着性と耐ホットオフセット性を両立させることが可能であることを見出した。
2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価の以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、所定の官能基を片末端又は両末端に有する変性シリコーンとの反応物である樹脂(A)を結着樹脂として使用することにより、結着樹脂中でのシリコーン部位の分散性が向上するため、低温定着性と耐ホットオフセット性を向上させることが可能であると考えられる。
一方、ベルト定着方式及びフリーベルトニップ定着方式においてはニップ圧が低くなるため溶融定着時にトナー中の樹脂(A)の染み出し性が減少し(遅くなり)、定着部材とトナーの剥離性が低下し、耐ホットオフセット性が悪化する傾向にある。しかし、トナー粒子の体積中位粒径(D50)を上記上限値以下とすることでトナーの表面積が大きくなり、ニップ圧が低くてもトナーの表面積が大きいため、樹脂(A)が十分に染み出すことが可能になり、耐ホットオフセット性が向上したと考えられる。
まず、ローラー定着方式に対してベルト定着方式及びフリーベルトニップ定着方式はニップ幅が広く、トナーに、より多くの熱が伝わるため低温定着性が向上する。
一方で、ベルト定着方式及びフリーベルトニップ定着方式はニップ圧が低くなるためトナー溶融時のアンカー効果(用紙等のメディアへの染み込み性)が小さくなり、耐ホットオフセット性が悪化する傾向にある。
詳細なメカニズムは不明であるが、本発明者らが鋭意検討した結果、樹脂(A)を使用したトナーにおいて、トナー粒子の体積中位粒径(D50)を上記上限値以下とすることで低温定着性と耐ホットオフセット性を両立させることが可能であることを見出した。
2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価の以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、所定の官能基を片末端又は両末端に有する変性シリコーンとの反応物である樹脂(A)を結着樹脂として使用することにより、結着樹脂中でのシリコーン部位の分散性が向上するため、低温定着性と耐ホットオフセット性を向上させることが可能であると考えられる。
一方、ベルト定着方式及びフリーベルトニップ定着方式においてはニップ圧が低くなるため溶融定着時にトナー中の樹脂(A)の染み出し性が減少し(遅くなり)、定着部材とトナーの剥離性が低下し、耐ホットオフセット性が悪化する傾向にある。しかし、トナー粒子の体積中位粒径(D50)を上記上限値以下とすることでトナーの表面積が大きくなり、ニップ圧が低くてもトナーの表面積が大きいため、樹脂(A)が十分に染み出すことが可能になり、耐ホットオフセット性が向上したと考えられる。
本明細書における各種用語の定義等を以下に示す。
「カルボン酸化合物」とは、そのカルボン酸のみならず、反応中に分解して酸を生成する無水物、及び各カルボン酸のアルキルエステル(アルキル基の炭素数1以上3以下)も含まれる。
「ビスフェノールA」とは、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンである。
単に「結着樹脂」とは、樹脂(A)及び後述する樹脂(B)を含むトナー中に含まれる樹脂成分を意味する。
「カルボン酸化合物」とは、そのカルボン酸のみならず、反応中に分解して酸を生成する無水物、及び各カルボン酸のアルキルエステル(アルキル基の炭素数1以上3以下)も含まれる。
「ビスフェノールA」とは、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンである。
単に「結着樹脂」とは、樹脂(A)及び後述する樹脂(B)を含むトナー中に含まれる樹脂成分を意味する。
本発明において用いられるトナーはトナー粒子を含み、低温定着性及び耐ホットオフセット性に優れるトナーを得る観点から、トナー粒子は樹脂(A)を含有する。
トナーは、例えば、トナー粒子及び外添剤を含む。
トナーは、例えば、トナー粒子及び外添剤を含む。
〔トナー粒子〕
トナー粒子は、樹脂(A)を含む。
トナー粒子は、低温定着性又は耐ホットオフセット性をより向上させる観点から、好ましくは、シリコーン由来の構成部位を含まない樹脂(B)を更に含有する。樹脂(B)の軟化点は、好ましくは、樹脂(A)の軟化点と5℃以上異なる。
トナー粒子は、その他、ワックス、荷電制御剤、着色剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤を含有していてもよい。
トナー粒子は、樹脂(A)を含む。
トナー粒子は、低温定着性又は耐ホットオフセット性をより向上させる観点から、好ましくは、シリコーン由来の構成部位を含まない樹脂(B)を更に含有する。樹脂(B)の軟化点は、好ましくは、樹脂(A)の軟化点と5℃以上異なる。
トナー粒子は、その他、ワックス、荷電制御剤、着色剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤を含有していてもよい。
<樹脂(A)>
樹脂(A)は、低温定着性、耐ホットオフセット性、保存性及び耐久性に優れる電子写真用トナーを得る観点から、2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はエポキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーンとの反応物である(但し、前記変性シリコーンが、ヒドロキシ基を片末端又は両末端に有する場合は、樹脂(A)の数平均分子量は1,000以上10,000以下である。)。
樹脂(A)は、低温定着性、耐ホットオフセット性、保存性及び耐久性に優れる電子写真用トナーを得る観点から、2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はエポキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーンとの反応物である(但し、前記変性シリコーンが、ヒドロキシ基を片末端又は両末端に有する場合は、樹脂(A)の数平均分子量は1,000以上10,000以下である。)。
〔アルコール成分〕
アルコール成分は、2価以上のアルコールを含む。
2価以上のアルコールの含有量は、アルコール成分中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下である。
2価以上のアルコールとしては、例えば、芳香族ジオール、直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールが挙げられる。これらの中でも、芳香族ジオール、又は、直鎖若しくは分岐の脂肪族ジオールが好ましく、芳香族ジオールがより好ましい。
アルコール成分は、2価以上のアルコールを含む。
2価以上のアルコールの含有量は、アルコール成分中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下である。
2価以上のアルコールとしては、例えば、芳香族ジオール、直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールが挙げられる。これらの中でも、芳香族ジオール、又は、直鎖若しくは分岐の脂肪族ジオールが好ましく、芳香族ジオールがより好ましい。
芳香族ジオールは、好ましくはビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物であり、より好ましくは式(I):
(式中、OR1及びR2Oはオキシアルキレン基であり、R1及びR2はそれぞれ独立にエチレン基又はプロピレン基であり、x及びyはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上、好ましくは1.5以上であり、そして、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは4以下である)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である。
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、例えば、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いてもよい。これらの中でも、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、及びビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物の組合せが好ましい。
ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物と、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物とのモル比(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物/ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物)は、好ましくは10/90以上、より好ましくは15/85以上、更に好ましくは20/80以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは70/30以下、更に好ましくは60/40以下である。
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含む場合、その量は、アルコール成分中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
(式中、OR1及びR2Oはオキシアルキレン基であり、R1及びR2はそれぞれ独立にエチレン基又はプロピレン基であり、x及びyはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上、好ましくは1.5以上であり、そして、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは4以下である)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である。
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、例えば、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いてもよい。これらの中でも、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、及びビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物の組合せが好ましい。
ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物と、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物とのモル比(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物/ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物)は、好ましくは10/90以上、より好ましくは15/85以上、更に好ましくは20/80以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは70/30以下、更に好ましくは60/40以下である。
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含む場合、その量は、アルコール成分中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジオールとしては、第2級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールが好ましい。
第2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、好ましくは3以上4以下である。
第2級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールとしては、例えば、1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオールが挙げられる。
第2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む場合、その量は、アルコール成分中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
第2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、好ましくは3以上4以下である。
第2級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールとしては、例えば、1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオールが挙げられる。
第2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む場合、その量は、アルコール成分中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
その他の直鎖又は分岐の脂肪族ジオールとしては、例えば、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、1,8-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、1,12-ドデカンジオールが挙げられる。
脂環式ジオールとしては、例えば、水素添加ビスフェノールA[2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン]、水素添加ビスフェノールAの炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイド(平均付加モル数2以上12以下)付加物が挙げられる。
3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールが挙げられる。
これらアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールが挙げられる。
これらアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
〔カルボン酸成分〕
カルボン酸成分は、2価以上のカルボン酸化合物を含む。
2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80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下である。
2価以上のカルボン酸化合物としては、例えば、芳香族ジカルボン酸化合物、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物、脂環式ジカルボン酸化合物、3価以上の多価カルボン酸化合物が挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸化合物が好ましい。
カルボン酸成分は、2価以上のカルボン酸化合物を含む。
2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80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下である。
2価以上のカルボン酸化合物としては、例えば、芳香族ジカルボン酸化合物、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物、脂環式ジカルボン酸化合物、3価以上の多価カルボン酸化合物が挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸化合物が好ましい。
芳香族ジカルボン酸化合物としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸、又はテレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸化合物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは30モル%以上、より好ましくは50モル%以上、更に好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上であり、そして、100モル%以下である。
芳香族ジカルボン酸化合物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは30モル%以上、より好ましくは50モル%以上、更に好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上であり、そして、100モル%以下である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物の炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは8以上、更に好ましくは10以上であり、そして、好ましくは22以下、より好ましくは16以下である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸、又は、これらの無水物若しくは炭素数1以上3以下のアルキルエステルが挙げられる。
炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸としては、例えば、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸が挙げられる。これらの中でも、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸、又はこれらの無水物が好ましい。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物を含む場合、その量は、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3モル%以上、更に好ましくは5モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは10モル%以下である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸、又は、これらの無水物若しくは炭素数1以上3以下のアルキルエステルが挙げられる。
炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸としては、例えば、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸が挙げられる。これらの中でも、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸、又はこれらの無水物が好ましい。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物を含む場合、その量は、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3モル%以上、更に好ましくは5モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは10モル%以下である。
3価以上の多価カルボン酸化合物としては、好ましくは3価のカルボン酸であり、例えばトリメリット酸又はその無水物が挙げられる。これらの中でもトリメリット酸又はその無水物が好ましい。
3価以上の多価カルボン酸化合物を含む場合、3価以上の多価カルボン酸化合物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは10ル%以上であり、そして、好ましくは35モル%以下、より好ましくは30モル%以下である。
これらのカルボン酸化合物は、1種又は2種以上を用いてもよい。
3価以上の多価カルボン酸化合物を含む場合、3価以上の多価カルボン酸化合物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは10ル%以上であり、そして、好ましくは35モル%以下、より好ましくは30モル%以下である。
これらのカルボン酸化合物は、1種又は2種以上を用いてもよい。
アルコール成分のヒドロキシ基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基の比(COOH基/OH基)は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。
〔変性シリコーン〕
樹脂Aに用いられる変性シリコーンは、アルコール成分及びカルボン酸成分の少なくともいずれかと反応し、低温定着性及び耐ホットオフセット性に優れる電子写真用トナーを得る観点から、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はエポキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーンである。
樹脂Aに用いられる変性シリコーンは、アルコール成分及びカルボン酸成分の少なくともいずれかと反応し、低温定着性及び耐ホットオフセット性に優れる電子写真用トナーを得る観点から、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はエポキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーンである。
変性シリコーンは、より具体的には、好ましくは、式(1):
〔式中、Rはそれぞれ独立に炭素数1以上6以下の炭化水素基であり、R’はそれぞれ独立に炭素数1以上10以下のアルキレン基であり、R’’はそれぞれ独立に炭素数1以上10以下の炭化水素基であり、Xはそれぞれ独立にヒドロキシ基、ヒドロキシアルキルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアルキルオキシ基、エポキシ基、グリシジル基、グリシジルオキシ基、又は脂環式エポキシ基であり、sは1以上3以下の整数であり、tは0以上3以下の整数であり、nは5以上300以下の整数である。〕で表される変性シリコーンである。
〔式中、Rはそれぞれ独立に炭素数1以上6以下の炭化水素基であり、R’はそれぞれ独立に炭素数1以上10以下のアルキレン基であり、R’’はそれぞれ独立に炭素数1以上10以下の炭化水素基であり、Xはそれぞれ独立にヒドロキシ基、ヒドロキシアルキルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアルキルオキシ基、エポキシ基、グリシジル基、グリシジルオキシ基、又は脂環式エポキシ基であり、sは1以上3以下の整数であり、tは0以上3以下の整数であり、nは5以上300以下の整数である。〕で表される変性シリコーンである。
Rの炭化水素基の炭素数は、6以下、好ましくは5以下、より好ましくは4以下、更に好ましくは3以下、更に好ましくは2以下、更に好ましくは1である。
Rの炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、フェニル基が挙げられる。これらの中でも、メチル基が好ましい。
R’のアルキレン基の炭素数は、10以下、好ましくは8以下、より好ましくは5以下、更に好ましくは4以下、更に好ましくは3以下であり、そして、好ましくは1以上、より好ましくは2以上である。
R’のアルキレン基としては、例えば、メタンジイル基、エタン-1,2-ジイル基、エタン-1,1-ジイル基、n-プロパン-1,3-ジイル基、n-プロパン-1,2-ジイル基、2-メチルエタン-1,2-ジイル基、1,4-n-ブチル基、1,2-tert-ブチル基、1,5-ペンチル基が挙げられる。これらの中でも、エタン-1,2-ジイル基、n-プロパン-1,3-ジイル基、n-プロパン-1,2-ジイル基が好ましく、n-プロパン-1,2-ジイル基がより好ましい。
R’’の炭化水素基の炭素数は、10以下、好ましくは8以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは4以下、更に好ましくは3以下、更に好ましくは2以下、更に好ましくは1である。
R’’の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ベンジル基が挙げられる。
Xは、ヒドロキシ基、ヒドロキシアルキルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアルキルオキシ基、エポキシ基、グリシジル基、グリシジルオキシ基、又は脂環式エポキシ基である。ヒドロキシアルキルオキシ基及びヒドロキシアルキルオキシ基は複数のヒドロキシ基を有していてもよい。カルボキシアルキルオキシ基は複数のカルボキシ基を有していてもよい。
sは、3以下、好ましくは2以下、より好ましくは1である。
tは、3以下、好ましくは2以下、より好ましくは0又は1である。
nは、300以下、好ましくは200以下、より好ましくは100以下、更に好ましくは50以下であり、そして、5以上、好ましくは8以上、より好ましくは10以上である。
Rの炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、フェニル基が挙げられる。これらの中でも、メチル基が好ましい。
R’のアルキレン基の炭素数は、10以下、好ましくは8以下、より好ましくは5以下、更に好ましくは4以下、更に好ましくは3以下であり、そして、好ましくは1以上、より好ましくは2以上である。
R’のアルキレン基としては、例えば、メタンジイル基、エタン-1,2-ジイル基、エタン-1,1-ジイル基、n-プロパン-1,3-ジイル基、n-プロパン-1,2-ジイル基、2-メチルエタン-1,2-ジイル基、1,4-n-ブチル基、1,2-tert-ブチル基、1,5-ペンチル基が挙げられる。これらの中でも、エタン-1,2-ジイル基、n-プロパン-1,3-ジイル基、n-プロパン-1,2-ジイル基が好ましく、n-プロパン-1,2-ジイル基がより好ましい。
R’’の炭化水素基の炭素数は、10以下、好ましくは8以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは4以下、更に好ましくは3以下、更に好ましくは2以下、更に好ましくは1である。
R’’の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ベンジル基が挙げられる。
Xは、ヒドロキシ基、ヒドロキシアルキルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアルキルオキシ基、エポキシ基、グリシジル基、グリシジルオキシ基、又は脂環式エポキシ基である。ヒドロキシアルキルオキシ基及びヒドロキシアルキルオキシ基は複数のヒドロキシ基を有していてもよい。カルボキシアルキルオキシ基は複数のカルボキシ基を有していてもよい。
sは、3以下、好ましくは2以下、より好ましくは1である。
tは、3以下、好ましくは2以下、より好ましくは0又は1である。
nは、300以下、好ましくは200以下、より好ましくは100以下、更に好ましくは50以下であり、そして、5以上、好ましくは8以上、より好ましくは10以上である。
変性シリコーンの重量平均分子量(Mw)は、好ましくは600以上、より好ましくは800以上、更に好ましくは1,000以上であり、そして、好ましくは20,000以下、より好ましくは10,000以下、更に好ましくは7,000以下、更に好ましくは6,000以下、更に好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下である。
変性シリコーンの数平均分子量(Mn)は、好ましくは500以上、より好ましくは700以上、更に好ましくは800以上であり、そして、好ましくは10,000以下、より好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下、更に好ましくは3,000以下である。
変性シリコーンの数平均分子量(Mn)は、好ましくは500以上、より好ましくは700以上、更に好ましくは800以上であり、そして、好ましくは10,000以下、より好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下、更に好ましくは3,000以下である。
変性シリコーンの動粘度は、25℃において、好ましくは10mm2/s以上、より好ましくは15mm2/s以上、更に好ましくは20mm2/s以上であり、そして、好ましくは500mm2/s以下、より好ましくは400mm2/s以下、更に好ましくは300mm2/s以下である。
変性シリコーンの動粘度は、全自動微量動粘度計(ビスコテック株式会社製)を用い、25℃における動粘度を測定する。
変性シリコーンの動粘度は、全自動微量動粘度計(ビスコテック株式会社製)を用い、25℃における動粘度を測定する。
変性シリコーンの官能基当量は、好ましくは10g/mol以上、より好ましくは100g/mol以上、更に好ましくは200g/mol以上であり、そして、好ましくは5,000g/mol以下、より好ましくは4,000g/mol以下、更に好ましくは3,000g/mol以下である。
なお、官能基当量とは、官能基1モルあたりの変性シリコーンの質量を意味する。
なお、官能基当量とは、官能基1モルあたりの変性シリコーンの質量を意味する。
樹脂Aに用いられる変性シリコーンとしては、保存性に優れたトナーを得る観点から、ヒドロキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーン(a)(以下、単に「変性シリコーン(a)」ともいう)が好ましい。
つまり、変性シリコーン(a)は、好ましくは、式(1a):
〔式中、R、R’、R’’、s、t及びnは、前述の式(1)と同定義である。X1はそれぞれ独立にヒドロキシ基、又はヒドロキシアルキルオキシ基である。〕で表される変性シリコーンである。
ヒドロキシアルキルオキシ基は複数のヒドロキシ基を有していてもよい。ヒドロキシアルキル基の炭素数は、10以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは6以下である。
R’X1で表される基は、例えば、下記の置換基2a-1~2a-3が挙げられる。これらの中でも、置換基2a-1又は置換基2a-2が好ましく、置換基2a-1がより好ましい。*はSiとの結合部位である。
つまり、変性シリコーン(a)は、好ましくは、式(1a):
〔式中、R、R’、R’’、s、t及びnは、前述の式(1)と同定義である。X1はそれぞれ独立にヒドロキシ基、又はヒドロキシアルキルオキシ基である。〕で表される変性シリコーンである。
ヒドロキシアルキルオキシ基は複数のヒドロキシ基を有していてもよい。ヒドロキシアルキル基の炭素数は、10以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは6以下である。
R’X1で表される基は、例えば、下記の置換基2a-1~2a-3が挙げられる。これらの中でも、置換基2a-1又は置換基2a-2が好ましく、置換基2a-1がより好ましい。*はSiとの結合部位である。
変性シリコーン(a)は、保存性をより向上させる観点から、ヒドロキシ基を、両末端に有することが好ましい。つまり、変性シリコーン(a)は、保存性をより向上させる観点から、両末端に、R’X1で表される基を1つずつ有する。すなわち、上記式(1a)において、s及びtが1である。
変性シリコーン(a)としては、例えば、両末端カルビノール変性シリコーン(市販品としては、例えば「X-22-160AS」、「KF-6000」、「KF-6001」、「KF-6002」、「KF-6003」(以上、信越化学工業株式会社製))、片末端カルビノール変性シリコーン(市販品としては、例えば「X-22-170BX」、「X-22-170DX」、「X-22-176DX」、「X-22-176GX-A」(以上、信越化学工業株式会社製))が挙げられる。
変性シリコーン(a)としては、例えば、両末端カルビノール変性シリコーン(市販品としては、例えば「X-22-160AS」、「KF-6000」、「KF-6001」、「KF-6002」、「KF-6003」(以上、信越化学工業株式会社製))、片末端カルビノール変性シリコーン(市販品としては、例えば「X-22-170BX」、「X-22-170DX」、「X-22-176DX」、「X-22-176GX-A」(以上、信越化学工業株式会社製))が挙げられる。
樹脂Aに用いられる変性シリコーンとしては、耐久性に優れたトナーを得る観点から、エポキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーン(b)が好ましい。
つまり、変性シリコーン(b)は、
好ましくは、式(1b):
〔式中、R、R’、R’’、s、t及びnは、前述の式(1)と同定義である。X2はそれぞれ独立にエポキシ基、グリシジル基、グリシジルオキシ基、又は脂環式エポキシ基である。〕で表される変性シリコーンである。
R’X2で表される基は、例えば、下記の置換基2b-1~2b-3が挙げられる。これらの中でも、置換基2b-1が好ましい。
つまり、変性シリコーン(b)は、
好ましくは、式(1b):
〔式中、R、R’、R’’、s、t及びnは、前述の式(1)と同定義である。X2はそれぞれ独立にエポキシ基、グリシジル基、グリシジルオキシ基、又は脂環式エポキシ基である。〕で表される変性シリコーンである。
R’X2で表される基は、例えば、下記の置換基2b-1~2b-3が挙げられる。これらの中でも、置換基2b-1が好ましい。
変性シリコーン(b)は、低温定着性及び耐ホットオフセット性をより向上させる観点から、エポキシ基を、片末端に有することが好ましい。つまり、変性シリコーン(b)は、低温定着性及び耐ホットオフセット性をより向上させる観点から、片末端に、R’X2で表される基を1つ有する。すなわち、上記式(1b)において、sが1であり、tが0である。
変性シリコーン(b)は、耐久性をより向上させる観点から、エポキシ基を、両末端に有することが好ましい。つまり、変性シリコーン(b)は、耐久性をより向上させる観点から、両末端に、R’X2で表される基1つずつを有する。すなわち、上記式(1b)において、s及びtが1である。
変性シリコーン(b)としては、例えば、両末端エポキシ変性シリコーン(市販品としては、「KF-105」、「X-22-163A」、「X-22-163B」、「X-22-163C」、「X-22-169AS」、「X-22-169B」(以上、信越化学工業株式会社製))、片末端エポキシ変性シリコーン(市販品としては、「X-22-173BX」、「X-22-173DX」(以上、信越化学工業株式会社製))が挙げられる。
変性シリコーン(b)は、耐久性をより向上させる観点から、エポキシ基を、両末端に有することが好ましい。つまり、変性シリコーン(b)は、耐久性をより向上させる観点から、両末端に、R’X2で表される基1つずつを有する。すなわち、上記式(1b)において、s及びtが1である。
変性シリコーン(b)としては、例えば、両末端エポキシ変性シリコーン(市販品としては、「KF-105」、「X-22-163A」、「X-22-163B」、「X-22-163C」、「X-22-169AS」、「X-22-169B」(以上、信越化学工業株式会社製))、片末端エポキシ変性シリコーン(市販品としては、「X-22-173BX」、「X-22-173DX」(以上、信越化学工業株式会社製))が挙げられる。
樹脂Aに用いられる変性シリコーンとしては、耐久性に優れたトナーを得る観点から、カルボキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーン(c)が好ましい。
つまり、変性シリコーン(c)が、好ましくは、式(1c):
〔式中、R、R’、R’’、s、t及びnは、前述の式(1)と同定義である。X3はそれぞれ独立にカルボキシ基、又はカルボキシアルキルオキシ基である。〕で表される変性シリコーンである。
R’X3で表される基は、例えば、下記の置換基2c-1が挙げられる。
つまり、変性シリコーン(c)が、好ましくは、式(1c):
〔式中、R、R’、R’’、s、t及びnは、前述の式(1)と同定義である。X3はそれぞれ独立にカルボキシ基、又はカルボキシアルキルオキシ基である。〕で表される変性シリコーンである。
R’X3で表される基は、例えば、下記の置換基2c-1が挙げられる。
変性シリコーン(c)は、低温定着性及び耐ホットオフセット性をより向上させる観点から、カルボキシ基を、両末端に有することが好ましい。つまり、変性シリコーン(c)は、低温定着性及び耐ホットオフセット性をより向上させる観点から、両末端に、R’X3で表される基を1つずつ有する。すなわち、上記式(1c)において、s及びtが1である。
変性シリコーン(c)としては、例えば、両末端カルボキシ変性シリコーン(市販品としては、「X-22-162C」、「BY16-750」(信越化学工業株式会社製))、片末端カルボキシ変性シリコーン(市販品としては、「X-22-3710」(信越化学工業株式会社製))が挙げられる。
変性シリコーン(c)としては、例えば、両末端カルボキシ変性シリコーン(市販品としては、「X-22-162C」、「BY16-750」(信越化学工業株式会社製))、片末端カルボキシ変性シリコーン(市販品としては、「X-22-3710」(信越化学工業株式会社製))が挙げられる。
樹脂(A)の原料中、変性シリコーンの量は、アルコール成分、カルボン酸成分及び変性シリコーンの合計量に対して、低温定着性、及び耐ホットオフセット性の観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは2質量%以上、更に好ましくは4質量%以上であり、そして、好ましくは9質量%以下、より好ましくは7質量%以下、更に好ましくは6質量%以下である。
樹脂(A)の原料中、アルコール成分、及びカルボン酸成分の合計量は、アルコール成分、カルボン酸成分及び変性シリコーンの合計量に対して、好ましくは91質量%以上、より好ましくは93質量%以上、更に好ましくは94質量%以上であり、そして、好ましくは99.9質量%以下、より好ましくは99質量%以下、更に好ましくは98質量%以下である。
上記量は、アルコール成分、カルボン酸成分及び変性シリコーンを基準に算出し、縮合による脱水量は考慮しない。
なお、変性シリコーンが、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を有する場合、アルコール成分又はカルボン酸成分とも理解し得るが、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を有する化合物が、シリコーン骨格を含む場合には、変性シリコーンとする。例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分の合計量を算出する際には、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を有する変性シリコーンは、これらの合計量に含めない。
なお、変性シリコーンが、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を有する場合、アルコール成分又はカルボン酸成分とも理解し得るが、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を有する化合物が、シリコーン骨格を含む場合には、変性シリコーンとする。例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分の合計量を算出する際には、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を有する変性シリコーンは、これらの合計量に含めない。
〔樹脂(A)の物性〕
樹脂(A)の数平均分子量は、好ましくは800以上、優れた耐ホットオフセット性を得る観点から、より好ましくは1,500以上、更に好ましくは2,500以上であり、そして、好ましくは30,000以下、より好ましくは20,000以下、優れた低温定着性を得る観点から、更に好ましくは10,000以下、更に好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下である。
但し、樹脂(A)の変性シリコーンが、ヒドロキシ基を片末端又は両末端に有する変性シリコーンである場合は、樹脂(A)の数平均分子量は、優れた耐ホットオフセット性を得る観点から、1,000以上、好ましくは1,500以上、より好ましくは2,000以上、更に好ましくは2,500以上であり、そして、優れた低温定着性を得る観点から、10,000以下、好ましくは8,000以下、より好ましくは6,000以下、更に好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下である。
樹脂(A)の数平均分子量は、好ましくは800以上、優れた耐ホットオフセット性を得る観点から、より好ましくは1,500以上、更に好ましくは2,500以上であり、そして、好ましくは30,000以下、より好ましくは20,000以下、優れた低温定着性を得る観点から、更に好ましくは10,000以下、更に好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下である。
但し、樹脂(A)の変性シリコーンが、ヒドロキシ基を片末端又は両末端に有する変性シリコーンである場合は、樹脂(A)の数平均分子量は、優れた耐ホットオフセット性を得る観点から、1,000以上、好ましくは1,500以上、より好ましくは2,000以上、更に好ましくは2,500以上であり、そして、優れた低温定着性を得る観点から、10,000以下、好ましくは8,000以下、より好ましくは6,000以下、更に好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下である。
樹脂(A)の酸価は、好ましくは0.1mgKOH/g以上、より好ましくは0.5mgKOH/g以上、更に好ましくは1mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下である。
樹脂(A)の軟化点は、耐ホットオフセット性及び保存性をより向上させる観点から、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは120℃以下、更に好ましくは110℃以下である。
樹脂(A)のガラス転移温度は、耐ホットオフセット性及び保存性をより向上させる観点から、好ましくは45℃以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは55℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは65℃以下である。
樹脂(A)の数平均分子量、酸価、軟化点、及びガラス転移温度は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
なお、樹脂(A)を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた数平均分子量、酸価、水酸基価、軟化点、ガラス転移温度の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
なお、樹脂(A)を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた数平均分子量、酸価、水酸基価、軟化点、ガラス転移温度の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
〔樹脂(A)の製造方法〕
樹脂(A)は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分と変性シリコーンとを反応させることで得られる。当該反応においては、必要に応じて、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、酸化ジブチル錫、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート等のエステル化触媒をアルコール成分及びカルボン酸成分の合計量100質量部に対し0.01質量部以上5質量部以下;没食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸と同じ。)等のエステル化助触媒をアルコール成分及びカルボン酸成分の合計量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下用いて反応させてもよい。
反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。
なお、反応は、不活性ガス雰囲気中にて行ってもよい。
樹脂(A)は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分と変性シリコーンとを反応させることで得られる。当該反応においては、必要に応じて、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、酸化ジブチル錫、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート等のエステル化触媒をアルコール成分及びカルボン酸成分の合計量100質量部に対し0.01質量部以上5質量部以下;没食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸と同じ。)等のエステル化助触媒をアルコール成分及びカルボン酸成分の合計量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下用いて反応させてもよい。
反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。
なお、反応は、不活性ガス雰囲気中にて行ってもよい。
樹脂(A)の含有量は、トナーの低温定着性、及び耐ホットオフセットをより向上させる観点から、トナーの結着樹脂中、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、100質量%以下、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
<樹脂(B)>
樹脂(B)は、好ましくはアルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、より好ましくはポリエステル樹脂である。
但し、上記樹脂(A)である場合を除く。つまり、樹脂(B)は、シリコーン由来の構成部位を含まない。アルコール成分及びカルボン酸成分は、前述で例示したとおりである。
樹脂(B)は、好ましくはアルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、より好ましくはポリエステル樹脂である。
但し、上記樹脂(A)である場合を除く。つまり、樹脂(B)は、シリコーン由来の構成部位を含まない。アルコール成分及びカルボン酸成分は、前述で例示したとおりである。
〔樹脂(B)の物性〕
樹脂(B)の酸価は、好ましくは0.1mgKOH/g以上、より好ましくは0.5mgKOH/g以上、更に好ましくは1mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下である。
樹脂(B)の酸価は、好ましくは0.1mgKOH/g以上、より好ましくは0.5mgKOH/g以上、更に好ましくは1mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下である。
樹脂(B)の軟化点と樹脂(A)の軟化点との差は、好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上、更に好ましくは20℃以上、更に好ましくは30℃以上であり、そして、好ましくは60℃以下、より好ましくは50℃以下、更に好ましくは40℃以下である。樹脂(B)の軟化点は、樹脂(A)の軟化点よりも高いことが好ましい。
樹脂(B)の軟化点は、耐ホットオフセット性及び保存性をより向上させる観点から、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上、更に好ましくは110℃以上である。
樹脂(B)の軟化点は、耐ホットオフセット性及び保存性をより向上させる観点から、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、更に好ましくは140℃以下、更に好ましくは130℃以下、更に好ましくは125℃以下である。
樹脂(B)の軟化点は、耐ホットオフセット性及び保存性をより向上させる観点から、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上、更に好ましくは110℃以上である。
樹脂(B)の軟化点は、耐ホットオフセット性及び保存性をより向上させる観点から、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、更に好ましくは140℃以下、更に好ましくは130℃以下、更に好ましくは125℃以下である。
樹脂(B)のガラス転移温度は、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、更に好ましくは63℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは75℃以下、更に好ましくは70℃以下である。
樹脂(B)の酸価、軟化点、及びガラス転移温度は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
なお、樹脂(B)を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた酸価、軟化点、ガラス転移温度の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
なお、樹脂(B)を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた酸価、軟化点、ガラス転移温度の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
樹脂(B)は、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分の重縮合により得られる。重縮合の条件は、例えば、前述の樹脂(A)の製造方法で示した反応条件を適用することができる。
樹脂(B)を含有し、樹脂(B)の軟化点が樹脂(A)の軟化点よりも高い場合、樹脂(A)と樹脂(B)との質量比率[樹脂(A)/樹脂(B)]は、低温定着性、及び耐ホットオフセット性を向上させる観点から、好ましくは20/80以上、より好ましくは30/70以上、更に好ましくは40/60以上、更に好ましくは50/50以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは80/20以下である。
また、樹脂(B)を含有し、樹脂(B)の軟化点が樹脂(A)の軟化点よりも低い場合、樹脂(A)と樹脂(B)との質量比率[樹脂(A)/樹脂(B)]は、低温定着性、及び耐ホットオフセット性を向上させる観点から、好ましくは10/90以上、より好ましくは20/80以上であり、そして、好ましくは80/20以下、より好ましくは70/30以下、更に好ましくは60/40以下、更に好ましくは50/50以下である。
また、樹脂(B)を含有し、樹脂(B)の軟化点が樹脂(A)の軟化点よりも低い場合、樹脂(A)と樹脂(B)との質量比率[樹脂(A)/樹脂(B)]は、低温定着性、及び耐ホットオフセット性を向上させる観点から、好ましくは10/90以上、より好ましくは20/80以上であり、そして、好ましくは80/20以下、より好ましくは70/30以下、更に好ましくは60/40以下、更に好ましくは50/50以下である。
樹脂(B)を含有し、樹脂(B)の軟化点が樹脂(A)の軟化点よりも高い場合、樹脂(B)の含有量は、トナーの結着樹脂中、低温定着性、及び耐ホットオフセット性を向上させる観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
また、樹脂(B)を含有し、樹脂(B)の軟化点が樹脂(A)の軟化点よりも低い場合、樹脂(B)の含有量は、トナーの結着樹脂中、低温定着性、及び耐ホットオフセット性を向上させる観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
また、樹脂(B)を含有し、樹脂(B)の軟化点が樹脂(A)の軟化点よりも低い場合、樹脂(B)の含有量は、トナーの結着樹脂中、低温定着性、及び耐ホットオフセット性を向上させる観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
<ワックス>
ワックスとしては、例えば、炭化水素ワックス、エステルワックス、シリコーンワックス、脂肪酸アミドワックスが挙げられる。
ワックスとしては、例えば、炭化水素ワックス、エステルワックス、シリコーンワックス、脂肪酸アミドワックスが挙げられる。
ワックスの融点は、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上であり、そして、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、更に好ましくは140℃以下である。
なお、ワックスを2種以上組み合わせて使用する場合は、それぞれのワックスの融点が、前述の範囲内であることが好ましい。
樹脂(A)は、離型性に優れるため、トナーはワックスを含有していなくてもよい。
ワックスの含有量は、結着樹脂の総量100質量部に対して、好ましくは1質量部以下、より好ましくは0.5質量部以下、更に好ましくは0.1質量部以下であり、そして、好ましくは0質量部以上である。
なお、ワックスを2種以上組み合わせて使用する場合は、それぞれのワックスの融点が、前述の範囲内であることが好ましい。
樹脂(A)は、離型性に優れるため、トナーはワックスを含有していなくてもよい。
ワックスの含有量は、結着樹脂の総量100質量部に対して、好ましくは1質量部以下、より好ましくは0.5質量部以下、更に好ましくは0.1質量部以下であり、そして、好ましくは0質量部以上である。
<荷電制御剤>
荷電制御剤は、正帯電性荷電制御剤、負帯電性荷電制御剤のいずれを含有していてもよい。
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、オリヱント化学工業株式会社製)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」(オリヱント化学工業株式会社製)、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」(オリヱント化学工業株式会社製)等;イミダゾール誘導体、例えば「PLZ-2001」、「PLZ-8001」(以上、四国化成工業株式会社製)等;スチレン-アクリル系樹脂、例えば「FCA-701PT」(藤倉化成株式会社製)等が挙げられる。
荷電制御剤は、正帯電性荷電制御剤、負帯電性荷電制御剤のいずれを含有していてもよい。
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、オリヱント化学工業株式会社製)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」(オリヱント化学工業株式会社製)、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」(オリヱント化学工業株式会社製)等;イミダゾール誘導体、例えば「PLZ-2001」、「PLZ-8001」(以上、四国化成工業株式会社製)等;スチレン-アクリル系樹脂、例えば「FCA-701PT」(藤倉化成株式会社製)等が挙げられる。
負帯電性荷電制御剤としては、含金属アゾ染料、例えば「バリファーストブラック3804」、「ボントロンS-31」、「ボントロンS-32」、「ボントロンS-34」、「ボントロンS-36」(以上、オリヱント化学工業株式会社製)、「アイゼンスピロンブラックTRH」、「T-77」(保土谷化学工業株式会社製)等;ベンジル酸化合物の金属化合物、例えば、「LR-147」、「LR-297」(以上、日本カーリット株式会社製)等;サリチル酸化合物の金属化合物、例えば、「ボントロンE-81」、「ボントロンE-84」、「ボントロンE-88」、「ボントロンE-304」(以上、オリヱント化学工業株式会社製)、「TN-105」(保土谷化学工業株式会社製)等;銅フタロシアニン染料;4級アンモニウム塩、例えば「COPY CHARGE NX VP434」(クラリアント社製)、ニトロイミダゾール誘導体等;有機金属化合物等が挙げられる。
荷電制御剤の中でも、負帯電性荷電制御剤が好ましく、ベンジル酸化合物の金属化合物がより好ましい。
荷電制御剤の中でも、負帯電性荷電制御剤が好ましく、ベンジル酸化合物の金属化合物がより好ましい。
荷電制御剤の含有量は、結着樹脂の総量100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。
<着色剤>
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン-Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾエロー等が用いることができ、本発明のトナーは、黒トナー、その他のカラートナーのいずれであってもよい。
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン-Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾエロー等が用いることができ、本発明のトナーは、黒トナー、その他のカラートナーのいずれであってもよい。
着色剤の含有量は、トナーの画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂の総量100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上であり、そして、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。
[トナーの製造方法]
トナーは、溶融混練法、乳化転相法、重合法、乳化凝集法等の公知のいずれの方法により得られたトナーであってもよいが、生産性や着色剤の分散性の観点から、溶融混練法による粉砕トナーが好ましい。
溶融混練法による粉砕トナーの場合、例えば、樹脂(A)、樹脂(B)、ワックス、荷電制御剤、着色剤等の原料をヘンシェルミキサー等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー、1軸又は2軸の押出機、オープンロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造することができる。
トナーの製造方法は、好ましくは、樹脂(A)を含有する混合物を80℃以上160℃以下の範囲内の温度で溶融混練する工程を含む。溶融混練温度は、好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上であり、そして、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下である。
トナーの製造方法は、好ましくは、溶融混練により得られた混合物を、粉砕及び分級しトナー粒子を得る工程を含む。当該粉砕及び分級は、公知の方法により行うことができる。
トナーは、溶融混練法、乳化転相法、重合法、乳化凝集法等の公知のいずれの方法により得られたトナーであってもよいが、生産性や着色剤の分散性の観点から、溶融混練法による粉砕トナーが好ましい。
溶融混練法による粉砕トナーの場合、例えば、樹脂(A)、樹脂(B)、ワックス、荷電制御剤、着色剤等の原料をヘンシェルミキサー等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー、1軸又は2軸の押出機、オープンロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造することができる。
トナーの製造方法は、好ましくは、樹脂(A)を含有する混合物を80℃以上160℃以下の範囲内の温度で溶融混練する工程を含む。溶融混練温度は、好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上であり、そして、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下である。
トナーの製造方法は、好ましくは、溶融混練により得られた混合物を、粉砕及び分級しトナー粒子を得る工程を含む。当該粉砕及び分級は、公知の方法により行うことができる。
トナー粒子の体積中位粒径(D50)は、高画質の画像を得る観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、耐ホットオフセット性の観点から、6.5μm以下であり、好ましくは6μm以下、より好ましくは5.8μm以下である。
トナーは、流動化剤等を外添剤としてトナー粒子表面に添加処理されていることが好ましい。
外添剤としては、例えば、疎水性シリカ、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子、酸化セリウム微粒子、カーボンブラック等の無機材料微粒子、及びポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、シリコーン樹脂等のポリマー微粒子が挙げられる。これらの中でも、疎水性シリカが好ましい。
外添剤を用いる場合、外添剤の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。
外添剤としては、例えば、疎水性シリカ、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子、酸化セリウム微粒子、カーボンブラック等の無機材料微粒子、及びポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、シリコーン樹脂等のポリマー微粒子が挙げられる。これらの中でも、疎水性シリカが好ましい。
外添剤を用いる場合、外添剤の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。
トナーは、例えば、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられる。トナーは、一成分系現像剤として、又はキャリアと混合して二成分系現像剤として使用することができる。
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。樹脂等の物性は、以下の方法により測定した。
なお、「アルキレンオキシド(X)」等の標記において、かっこ内の数値Xは、アルキレンオキシドの平均付加モル数を意味する。
なお、「アルキレンオキシド(X)」等の標記において、かっこ内の数値Xは、アルキレンオキシドの平均付加モル数を意味する。
[測定方法]
〔変性シリコーンの動粘度〕
変性シリコーンの動粘度は、各製品のカタログ値を採用した。
〔変性シリコーンの動粘度〕
変性シリコーンの動粘度は、各製品のカタログ値を採用した。
〔変性シリコーンの官能基当量〕
変性シリコーンの官能基当量は、各製品のカタログ値を採用した。
変性シリコーンの官能基当量は、各製品のカタログ値を採用した。
〔樹脂の軟化点〕
フローテスター「CFT-500D」(株式会社島津製作所製)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。
フローテスター「CFT-500D」(株式会社島津製作所製)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。
〔樹脂のガラス転移温度〕
示差走査熱量計「Q100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料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。次いで、試料を昇温速度10℃/minで昇温し、熱量を測定する。観測される吸熱ピークのうち、ピーク面積が最大のピークの温度を吸熱の最大ピーク温度とする。
また、非晶性樹脂の場合に、ピークが観測される時はそのピークの温度を、ピークが観測されずに段差が観測される時は該段差部分の曲線の最大傾斜を示す接線と該段差の低温側のベースラインの延長線との交点の温度をガラス転移温度とする。
示差走査熱量計「Q100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料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。次いで、試料を昇温速度10℃/minで昇温し、熱量を測定する。観測される吸熱ピークのうち、ピーク面積が最大のピークの温度を吸熱の最大ピーク温度とする。
また、非晶性樹脂の場合に、ピークが観測される時はそのピークの温度を、ピークが観測されずに段差が観測される時は該段差部分の曲線の最大傾斜を示す接線と該段差の低温側のベースラインの延長線との交点の温度をガラス転移温度とする。
〔樹脂の酸価〕
樹脂の酸価は、JIS K 0070:1992に記載の中和滴定法に従って測定する。但し、酸価の測定は、測定溶媒を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)〕とする。
樹脂の酸価は、JIS K 0070:1992に記載の中和滴定法に従って測定する。但し、酸価の測定は、測定溶媒を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)〕とする。
〔樹脂及び変性シリコーンの数平均分子量及び重量平均分子量〕
以下の方法により、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、数平均分子量及び重量平均分子量を求める。
(1)試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mLになるように、試料をテトラヒドロフランに、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」(アドバンテック東洋株式会社製)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、溶離液としてテトラヒドロフランを、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「A-500」(5.0×102)、「A-1000」(1.01×103)、「A-2500」(2.63×103)、「A-5000」(5.97×103)、「F-1」(1.02×104)、「F-2」(1.81×104)、「F-4」(3.97×104)、「F-10」(9.64×104)、「F-20」(1.90×105)、「F-40」(4.27×105)、「F-80」(7.06×105)、「F-128」(1.09×106)(以上、東ソー株式会社製)を標準試料として作成したものを用いる。
測定装置:「HLC-8220GPC」(東ソー株式会社製)
分析カラム:「GMHXL」+「G3000HXL」(以上、東ソー株式会社製)
以下の方法により、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、数平均分子量及び重量平均分子量を求める。
(1)試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mLになるように、試料をテトラヒドロフランに、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」(アドバンテック東洋株式会社製)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、溶離液としてテトラヒドロフランを、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「A-500」(5.0×102)、「A-1000」(1.01×103)、「A-2500」(2.63×103)、「A-5000」(5.97×103)、「F-1」(1.02×104)、「F-2」(1.81×104)、「F-4」(3.97×104)、「F-10」(9.64×104)、「F-20」(1.90×105)、「F-40」(4.27×105)、「F-80」(7.06×105)、「F-128」(1.09×106)(以上、東ソー株式会社製)を標準試料として作成したものを用いる。
測定装置:「HLC-8220GPC」(東ソー株式会社製)
分析カラム:「GMHXL」+「G3000HXL」(以上、東ソー株式会社製)
〔外添剤の平均粒径〕
平均粒径は、個数平均粒径を指し、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、粒子の粒径は、長径を指す。
平均粒径は、個数平均粒径を指し、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、粒子の粒径は、長径を指す。
〔トナーの体積中位粒径〕
トナー粒子の体積中位粒径(D50)は、次のとおり測定する。
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株式会社製)
アパチャー径:50μm
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式会社製)
電解液:「アイソトンII」(ベックマンコールター株式会社製)
分散液:前記電解液に、エマルゲン「109P」(花王株式会社製、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)を溶解させて、濃度5質量%の分散液を得た。
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、更に、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。
トナー粒子の体積中位粒径(D50)は、次のとおり測定する。
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株式会社製)
アパチャー径:50μm
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式会社製)
電解液:「アイソトンII」(ベックマンコールター株式会社製)
分散液:前記電解液に、エマルゲン「109P」(花王株式会社製、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)を溶解させて、濃度5質量%の分散液を得た。
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、更に、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。
[評価方法]
〔ベルト定着器での低温定着性、耐ホットオフセット性〕
未定着画像を取れるように改造した、プリンター「Microline(登録商標)5400」(株式会社沖データ製)にトナーを充填し、印刷媒体「J紙A4サイズ、上質紙」(富士ゼロックス株式会社製)に2cm角のベタ画像の未定着画像(未定着画像:転写され、定着ロールを通過する前の印刷物である)を印刷した。NEC社製モノクロプリンター45枚機、MultiWriter 5500(型番:PR-L5500)を改造した外部定着装置を使用して、定着ロールの回転速度を調整し30枚機相当の速度にて、定着ロールの温度を100℃から230℃まで5℃ずつ上昇させながら、各温度でこの未定着画像の定着処理を行い、定着画像を得た。
印刷した未定着画像を外部定着装置に通し、各定着温度で得られた画像を目視で観察し、ホットオフセットの有無を確認した。ホットオフセットが発生した場合、定着ロールにトナーが付着し、印刷媒体の画像が形成されていない箇所にトナーが付着する現象が起こる(この状態をホットオフセットが発生したと判断している)。ホットオフセットが発生する最低の定着温度より5℃低い温度を、耐ホットオフセット性の指標とした。値が大きいほど耐ホットオフセット性に優れる。
各定着温度で得られた画像を、400gの荷重をかけた砂消しゴム「ER-502R」(株式会社ライオン事務器製)で5往復擦り、擦り前後の画像濃度を画像濃度測定器「Gretag SPM50」(グレタグマクベス社製)を用いて測定し、擦り前後の画像濃度比率([擦り後の画像濃度/擦り前の画像濃度]×100)が最初に90%を超える温度を最低定着温度とし、低温定着性の指標とした。値が小さいほど低温定着性に優れる。
〔ベルト定着器での低温定着性、耐ホットオフセット性〕
未定着画像を取れるように改造した、プリンター「Microline(登録商標)5400」(株式会社沖データ製)にトナーを充填し、印刷媒体「J紙A4サイズ、上質紙」(富士ゼロックス株式会社製)に2cm角のベタ画像の未定着画像(未定着画像:転写され、定着ロールを通過する前の印刷物である)を印刷した。NEC社製モノクロプリンター45枚機、MultiWriter 5500(型番:PR-L5500)を改造した外部定着装置を使用して、定着ロールの回転速度を調整し30枚機相当の速度にて、定着ロールの温度を100℃から230℃まで5℃ずつ上昇させながら、各温度でこの未定着画像の定着処理を行い、定着画像を得た。
印刷した未定着画像を外部定着装置に通し、各定着温度で得られた画像を目視で観察し、ホットオフセットの有無を確認した。ホットオフセットが発生した場合、定着ロールにトナーが付着し、印刷媒体の画像が形成されていない箇所にトナーが付着する現象が起こる(この状態をホットオフセットが発生したと判断している)。ホットオフセットが発生する最低の定着温度より5℃低い温度を、耐ホットオフセット性の指標とした。値が大きいほど耐ホットオフセット性に優れる。
各定着温度で得られた画像を、400gの荷重をかけた砂消しゴム「ER-502R」(株式会社ライオン事務器製)で5往復擦り、擦り前後の画像濃度を画像濃度測定器「Gretag SPM50」(グレタグマクベス社製)を用いて測定し、擦り前後の画像濃度比率([擦り後の画像濃度/擦り前の画像濃度]×100)が最初に90%を超える温度を最低定着温度とし、低温定着性の指標とした。値が小さいほど低温定着性に優れる。
〔ローラー定着器での低温定着性、耐ホットオフセット性〕
未定着画像を取れるように改造した、プリンター「Microline(登録商標)5400」(株式会社沖データ製)にトナーを充填し、印刷媒体「J紙A4サイズ、上質紙」(富士ゼロックス株式会社製)に2cm角のベタ画像の未定着画像(未定着画像:転写され、定着ロールを通過する前の印刷物である)を印刷した。「OKI MICROLINE 3010」(株式会社沖データ製)を改造した外部定着装置を使用して、定着ロールの回転速度を調整し30枚機相当の速度にて、定着ロールの温度を100℃から230℃まで5℃ずつ上昇させながら、各温度でこの未定着画像の定着処理を行い、定着画像を得た。
印刷した未定着画像を外部定着装置に通し、各定着温度で得られた画像を目視で観察し、ホットオフセットの有無を確認した。ホットオフセットが発生した場合、定着ロールにトナーが付着し、印刷媒体の画像が形成されていない箇所にトナーが付着する現象が起こる(この状態をホットオフセットが発生したと判断している)。ホットオフセットが発生する最低の定着温度より5℃低い温度を、耐ホットオフセット性の指標とした。値が大きいほど耐ホットオフセット性に優れる。
各定着温度で得られた画像を、400gの荷重をかけた砂消しゴム「ER-502R」(株式会社ライオン事務器製)で5往復擦り、擦り前後の画像濃度を画像濃度測定器「Gretag SPM50」(グレタグマクベス社製)を用いて測定し、擦り前後の画像濃度比率([擦り後の画像濃度/擦り前の画像濃度]×100)が最初に90%を超える温度を最低定着温度とし、低温定着性の指標とした。値が小さいほど低温定着性に優れる。
未定着画像を取れるように改造した、プリンター「Microline(登録商標)5400」(株式会社沖データ製)にトナーを充填し、印刷媒体「J紙A4サイズ、上質紙」(富士ゼロックス株式会社製)に2cm角のベタ画像の未定着画像(未定着画像:転写され、定着ロールを通過する前の印刷物である)を印刷した。「OKI MICROLINE 3010」(株式会社沖データ製)を改造した外部定着装置を使用して、定着ロールの回転速度を調整し30枚機相当の速度にて、定着ロールの温度を100℃から230℃まで5℃ずつ上昇させながら、各温度でこの未定着画像の定着処理を行い、定着画像を得た。
印刷した未定着画像を外部定着装置に通し、各定着温度で得られた画像を目視で観察し、ホットオフセットの有無を確認した。ホットオフセットが発生した場合、定着ロールにトナーが付着し、印刷媒体の画像が形成されていない箇所にトナーが付着する現象が起こる(この状態をホットオフセットが発生したと判断している)。ホットオフセットが発生する最低の定着温度より5℃低い温度を、耐ホットオフセット性の指標とした。値が大きいほど耐ホットオフセット性に優れる。
各定着温度で得られた画像を、400gの荷重をかけた砂消しゴム「ER-502R」(株式会社ライオン事務器製)で5往復擦り、擦り前後の画像濃度を画像濃度測定器「Gretag SPM50」(グレタグマクベス社製)を用いて測定し、擦り前後の画像濃度比率([擦り後の画像濃度/擦り前の画像濃度]×100)が最初に90%を超える温度を最低定着温度とし、低温定着性の指標とした。値が小さいほど低温定着性に優れる。
〔保存性〕
220mL容の容器(直径約3cm)にトナー4gを入れ、高温高湿(温度55℃、相対湿度85%)環境下で60時間放置した。その後、12時間毎にトナー凝集の発生程度を目視にて観察し、以下の評価基準に従って、耐熱保存性を評価した。
(評価基準)
A+:84時間でも凝集は認められない。
A:72時間においても凝集は認められないが84時間では凝集が認められる。
B:60時間においても凝集は認められないが72時間では凝集が認められる。
C:60時間で凝集が認められる。
220mL容の容器(直径約3cm)にトナー4gを入れ、高温高湿(温度55℃、相対湿度85%)環境下で60時間放置した。その後、12時間毎にトナー凝集の発生程度を目視にて観察し、以下の評価基準に従って、耐熱保存性を評価した。
(評価基準)
A+:84時間でも凝集は認められない。
A:72時間においても凝集は認められないが84時間では凝集が認められる。
B:60時間においても凝集は認められないが72時間では凝集が認められる。
C:60時間で凝集が認められる。
〔耐久性〕
レーザープリンター「ページプレスト N-4」(カシオ計算機株式会社製、定着:接触定着方式、現像:非磁性一成分現像方式、現像ロール径:2.3cm)にトナーを実装し、温度32℃、相対湿度85%の条件下にて面積率5.5%の斜めストライプのパターンにて、耐刷連続印刷を行った。途中、500枚ごとにベタ画像を印刷し、画像上のスジを確認した。画像上に、現像ロールにトナーが融着・固着したことにより発生したスジが目視にて観察された時点で印刷を中止し、それまでの印刷枚数から、以下の評価基準に従って、耐久性を評価した。結果を表に示す。連続は最大6,000枚まで行った。印刷枚数が多いほど、トナーの耐久性に優れることを示す。
〔評価基準〕
A++:印刷枚数が、6,000枚
A+:印刷枚数が、5,000枚以上6,000枚未満
A:印刷枚数が、4,000枚以上5,000枚未満
B:印刷枚数が、3,000枚以上4,000枚未満
C:印刷枚数が、3,000枚未満
レーザープリンター「ページプレスト N-4」(カシオ計算機株式会社製、定着:接触定着方式、現像:非磁性一成分現像方式、現像ロール径:2.3cm)にトナーを実装し、温度32℃、相対湿度85%の条件下にて面積率5.5%の斜めストライプのパターンにて、耐刷連続印刷を行った。途中、500枚ごとにベタ画像を印刷し、画像上のスジを確認した。画像上に、現像ロールにトナーが融着・固着したことにより発生したスジが目視にて観察された時点で印刷を中止し、それまでの印刷枚数から、以下の評価基準に従って、耐久性を評価した。結果を表に示す。連続は最大6,000枚まで行った。印刷枚数が多いほど、トナーの耐久性に優れることを示す。
〔評価基準〕
A++:印刷枚数が、6,000枚
A+:印刷枚数が、5,000枚以上6,000枚未満
A:印刷枚数が、4,000枚以上5,000枚未満
B:印刷枚数が、3,000枚以上4,000枚未満
C:印刷枚数が、3,000枚未満
[樹脂の製造]
製造例A1(樹脂A-1)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物1,413g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物4,156g、テレフタル酸2,430g、シリコーン「X-22-170BX」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A-1を得た。物性を表1に示す。
製造例A1(樹脂A-1)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物1,413g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物4,156g、テレフタル酸2,430g、シリコーン「X-22-170BX」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A-1を得た。物性を表1に示す。
製造例A2~A3、A5〔樹脂A-2~A-3、A-5〕
原料組成を表1に示すように変更した以外は製造例A1と同様にして、樹脂A-2~A-3、A-5を得た。物性を表1に示す。
原料組成を表1に示すように変更した以外は製造例A1と同様にして、樹脂A-2~A-3、A-5を得た。物性を表1に示す。
製造例A4〔樹脂A-4〕
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、1,2-プロパンジオール2,758g、テレフタル酸5,242g、シリコーン「X-22-170BX」(信越化学工業株式会社製)343g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、180℃から220℃まで6時間かけて段階昇温を行った。その後、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A-4を得た。物性を表1に示す。
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、1,2-プロパンジオール2,758g、テレフタル酸5,242g、シリコーン「X-22-170BX」(信越化学工業株式会社製)343g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、180℃から220℃まで6時間かけて段階昇温を行った。その後、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A-4を得た。物性を表1に示す。
製造例A6〔樹脂A-6〕
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物2,890g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物2,684g、テレフタル酸1,563g、ドデセニル無水コハク酸210g、シリコーン「X-22-170BX」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、220℃まで冷却し、トリメリット酸無水物653gを加え、220℃で0.5hrで反応させ、その後、フラスコ内の圧力を下げ、20kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A-6を得た。物性を表1に示す。
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物2,890g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物2,684g、テレフタル酸1,563g、ドデセニル無水コハク酸210g、シリコーン「X-22-170BX」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、220℃まで冷却し、トリメリット酸無水物653gを加え、220℃で0.5hrで反応させ、その後、フラスコ内の圧力を下げ、20kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A-6を得た。物性を表1に示す。
製造例A81〔樹脂A-81〕
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、L-ラクチド5,091g、D-ラクチド2,182g、ビス(2-ヒドロキシプロピル)テレフタレート727gを投入し、内温を徐々に昇温し減圧条件下で脱水処理を行った。次いで、窒素パージ下で更に昇温し、目視で系が均一化したことを確認した後、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを系に投入して重合反応を行った。この際、系の内温が190℃を超えないように制御した。2時間の反応時間経過後、系を再び流出ラインに切り替え、減圧条件下で未反応のラクチドを除去し、重合反応を完結させ、樹脂オリゴマーを得た。その後、フラスコ中に、樹脂オリゴマーを5,882g、シリコーン「X-22-160AS」(信越化学工業株式会社製)を588g投入し、内温を徐々に昇温した。系の均一化を確認した後、減圧下で脱水処理を行った。次いで更に昇温し、170℃においてジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを系に投入した後、伸長剤としてイソホロンジイソシアネート529gを徐々に加えて伸長反応を行い、樹脂A-81を得た。物性を表1に示す。
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、L-ラクチド5,091g、D-ラクチド2,182g、ビス(2-ヒドロキシプロピル)テレフタレート727gを投入し、内温を徐々に昇温し減圧条件下で脱水処理を行った。次いで、窒素パージ下で更に昇温し、目視で系が均一化したことを確認した後、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを系に投入して重合反応を行った。この際、系の内温が190℃を超えないように制御した。2時間の反応時間経過後、系を再び流出ラインに切り替え、減圧条件下で未反応のラクチドを除去し、重合反応を完結させ、樹脂オリゴマーを得た。その後、フラスコ中に、樹脂オリゴマーを5,882g、シリコーン「X-22-160AS」(信越化学工業株式会社製)を588g投入し、内温を徐々に昇温した。系の均一化を確認した後、減圧下で脱水処理を行った。次いで更に昇温し、170℃においてジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを系に投入した後、伸長剤としてイソホロンジイソシアネート529gを徐々に加えて伸長反応を行い、樹脂A-81を得た。物性を表1に示す。
製造例A82〔樹脂A-82〕
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、L-ラクチド4,667g、D-ラクチド2,000g、ビス(2-ヒドロキシプロピル)テレフタレート1,333gを投入し、内温を徐々に昇温し減圧条件下で脱水処理を行った。次いで、窒素パージ下で更に昇温し、目視で系が均一化したことを確認した後、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを系に投入して重合反応を行った。この際、系の内温が190℃を超えないように制御した。2時間の反応時間経過後、系を再び流出ラインに切り替え、減圧条件下で未反応のラクチドを除去し、重合反応を完結させ、樹脂オリゴマーを得た。その後、フラスコ中に、樹脂オリゴマーを6,140g、シリコーン「X-22-160AS」(信越化学工業株式会社製)307g投入し、内温を徐々に昇温した。系の均一化を確認した後、減圧下で脱水処理を行った。次いで更に昇温し、170℃においてジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを系に投入した後、伸長剤として、イソホロンジイソシアネート553gを徐々に加えて伸長反応を行い、樹脂A-82を得た。物性を表1に示す。
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、L-ラクチド4,667g、D-ラクチド2,000g、ビス(2-ヒドロキシプロピル)テレフタレート1,333gを投入し、内温を徐々に昇温し減圧条件下で脱水処理を行った。次いで、窒素パージ下で更に昇温し、目視で系が均一化したことを確認した後、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを系に投入して重合反応を行った。この際、系の内温が190℃を超えないように制御した。2時間の反応時間経過後、系を再び流出ラインに切り替え、減圧条件下で未反応のラクチドを除去し、重合反応を完結させ、樹脂オリゴマーを得た。その後、フラスコ中に、樹脂オリゴマーを6,140g、シリコーン「X-22-160AS」(信越化学工業株式会社製)307g投入し、内温を徐々に昇温した。系の均一化を確認した後、減圧下で脱水処理を行った。次いで更に昇温し、170℃においてジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを系に投入した後、伸長剤として、イソホロンジイソシアネート553gを徐々に加えて伸長反応を行い、樹脂A-82を得た。物性を表1に示す。
製造例A83〔樹脂A-83〕
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物1,413g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物4,156g、テレフタル酸2,430g、シリコーン「KF96-100cs」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、樹脂A-83を得た。物性を表1に示す。
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物1,413g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物4,156g、テレフタル酸2,430g、シリコーン「KF96-100cs」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、樹脂A-83を得た。物性を表1に示す。
表中、使用した各種シリコーンは、以下の構成を有する。
X-22-170BX:変性シリコーンオイル「X-22-170BX」(片末端にカルビノール基を有するシリコーン[前述のシリコーン(a)(片末端のみが式(2a)で表される基であり、当該基は、置換基2a―1)])、動粘度(25℃)40mm2/s、数平均分子量Mn1,900、重量平均分子量Mw3,500、官能基当量20g/mol、信越化学工業株式会社製)
X-22-170BX:変性シリコーンオイル「X-22-170BX」(片末端にカルビノール基を有するシリコーン[前述のシリコーン(a)(片末端のみが式(2a)で表される基であり、当該基は、置換基2a―1)])、動粘度(25℃)40mm2/s、数平均分子量Mn1,900、重量平均分子量Mw3,500、官能基当量20g/mol、信越化学工業株式会社製)
KF-6001:変性シリコーンオイル「KF-6001」(両末端にカルビノール基を有するシリコーン[前述のシリコーン(a)(両末端が式(2a)で表される基であり、当該基は、置換基2a―1)]、動粘度(25℃)45mm2/s、数平均分子量Mn1,800、重量平均分子量Mw2,700、官能基当量900g/mol、信越化学工業株式会社製)
X-22-160AS:変性シリコーンオイル「X-22-160AS」(両末端にカルビノール基を有する変性シリコーン[前述の変性シリコーン(a)(両末端が式(2a)で表される基であり、当該基は、置換基2a―1)]、動粘度(25℃)35mm2/s、数平均分子量Mn1,000、重量平均分子量Mw1,400、官能基当量470g/mol、信越化学工業株式会社製)
KF96-100cs:シリコーンオイル「KF96-100cs」(シリコーンオイル、動粘度(25℃)100mm2/s、信越化学工業株式会社製)
製造例A21〔樹脂A-21〕
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物1,413g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物4,156g、テレフタル酸2,430g、シリコーン「X-22-173BX」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A-21を得た。物性を表2に示す。
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物1,413g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物4,156g、テレフタル酸2,430g、シリコーン「X-22-173BX」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A-21を得た。物性を表2に示す。
製造例A22~A23、A25~A28〔樹脂A-22~A-23、A-25~A-28〕
原料組成を表2に示すように変更した以外は製造例A21と同様にして、樹脂A-22~A-23、A-25~A-28を得た。物性を表2に示す。
原料組成を表2に示すように変更した以外は製造例A21と同様にして、樹脂A-22~A-23、A-25~A-28を得た。物性を表2に示す。
製造例A24〔樹脂A-24〕
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、1,2-プロパンジオール2,758g、テレフタル酸5,242g、シリコーン「X-22-173BX」(信越化学工業株式会社製)343g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、180℃から220℃まで6時間かけて段階昇温を行った。その後、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A-24を得た。物性を表2に示す。
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、1,2-プロパンジオール2,758g、テレフタル酸5,242g、シリコーン「X-22-173BX」(信越化学工業株式会社製)343g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、180℃から220℃まで6時間かけて段階昇温を行った。その後、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A-24を得た。物性を表2に示す。
製造例A29〔樹脂A-29〕
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物2,890g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物2,684g、テレフタル酸1,563g、ドデセニル無水コハク酸210g、シリコーン「X-22-173BX」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、220℃まで冷却し、トリメリット酸無水物653gを加え、220℃で0.5hrで反応させ、その後、フラスコ内の圧力を下げ、20kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A-29を得た。物性を表2に示す。
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物2,890g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物2,684g、テレフタル酸1,563g、ドデセニル無水コハク酸210g、シリコーン「X-22-173BX」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、220℃まで冷却し、トリメリット酸無水物653gを加え、220℃で0.5hrで反応させ、その後、フラスコ内の圧力を下げ、20kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A-29を得た。物性を表2に示す。
表中、使用した各種変性シリコーンは、以下の構成を有する。
X-22-173BX:変性シリコーンオイル「X-22-173BX」(片末端にエポキシ基を有する変性シリコーン[前述の変性シリコーン(b)(片末端のみが式(2b)で表される基であり、当該基は、置換基2b-1)]、動粘度(25℃)30mm2/s、数平均分子量Mn1,900、重量平均分子量Mw3,300、官能基当量2,500g/mol、信越化学工業株式会社製)
X-22-173BX:変性シリコーンオイル「X-22-173BX」(片末端にエポキシ基を有する変性シリコーン[前述の変性シリコーン(b)(片末端のみが式(2b)で表される基であり、当該基は、置換基2b-1)]、動粘度(25℃)30mm2/s、数平均分子量Mn1,900、重量平均分子量Mw3,300、官能基当量2,500g/mol、信越化学工業株式会社製)
X-22-163C:変性シリコーンオイル「X-22-163C」(両末端にエポキシ基を有する変性シリコーン[前述の変性シリコーン(b)(両末端が式(2b)で表される基であり、当該基は、置換基2b-1)]、動粘度(25℃)120mm2/s、数平均分子量Mn3,000、重量平均分子量Mw8,000、官能基当量2,700g/mol、信越化学工業株式会社製)
BY16-750:変性シリコーンオイル「BY16-750」(両末端にカルボキシ基を有する変性シリコーン[前述の変性シリコーン(c)(両末端が式(2c)で表される基である)]、動粘度(25℃)170mm2/s、数平均分子量Mn1,400、重量平均分子量Mw2,200、官能基当量750g/mol、東レ・ダウコーニング株式会社製)
X-22-3710:変性シリコーンオイル「X-22-3710」(片末端にカルボキシ基を有する変性シリコーン[前述の変性シリコーン(c)(片末端が式(2c)で表される基である)]、動粘度(25℃)60mm2/s、数平均分子量Mn2,600、重量平均分子量Mw5,800、官能基当量1,450g/mol、信越化学工業株式会社製)
X-22-162C:変性シリコーンオイル「X-22-162C」(両末端にカルボキシ基を有する変性シリコーン[前述の変性シリコーン(c)(片末端が式(2c)で表される基であり、当該基が、置換基2c-1)]、動粘度(25℃)220mm2/s、数平均分子量Mn2,600、重量平均分子量Mw7,800、官能基当量2,300g/mol、信越化学工業株式会社製)
製造例B1(樹脂B-1)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物2,890g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物2,684g、テレフタル酸1,563g、ドデセニル無水コハク酸210g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、220℃まで冷却し、トリメリット酸無水物653gを加え、220℃で0.5時間反応させ、その後、フラスコ内の圧力を下げ、20kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂B-1を得た。物性を表3に示す。
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物2,890g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物2,684g、テレフタル酸1,563g、ドデセニル無水コハク酸210g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、220℃まで冷却し、トリメリット酸無水物653gを加え、220℃で0.5時間反応させ、その後、フラスコ内の圧力を下げ、20kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂B-1を得た。物性を表3に示す。
製造例B2(樹脂B-2)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物1,413g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物4,156g、テレフタル酸2,430g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂B-2を得た。物性を表3に示す。
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(2.2)付加物1,413g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(2.2)付加物4,156g、テレフタル酸2,430g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂B-2を得た。物性を表3に示す。
[トナーの製造]
実施例1〔トナー1〕
樹脂A-1を65質量部、樹脂B-1を35質量部、負帯電性荷電制御剤「LR-147」(日本カーリット株式会社製)1質量部、及び銅フタロシアニン顔料「ECB-301」(大日精化工業株式会社製、C.I.ピグメントブルー15:3)1質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて1分間混合した。
得られた原料混合物を、二軸押出混練機「PCM-30」(株式会社池貝製、軸の直径29mm、軸の断面積7.06cm2)を使用して、混合物供給速度8kg/h、バレル設定温度100℃、回転数200r/min(周速0.30m/sec)の条件で溶融混練した。
得られた溶融混練物を、粉砕分級機「IDS-2/DS2型」(日本ニューマチック工業株式会社製)にて、混練物供給速度2.5kg/h、アッパーダンパ30°、CCリング30mm、OEリング20mm、ルーバー1.5mm、衝突板距離30mmの条件にて粉砕分級を行い、体積中位粒径(D50)が5.5μmのトナー粒子を得た。
実施例1〔トナー1〕
樹脂A-1を65質量部、樹脂B-1を35質量部、負帯電性荷電制御剤「LR-147」(日本カーリット株式会社製)1質量部、及び銅フタロシアニン顔料「ECB-301」(大日精化工業株式会社製、C.I.ピグメントブルー15:3)1質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて1分間混合した。
得られた原料混合物を、二軸押出混練機「PCM-30」(株式会社池貝製、軸の直径29mm、軸の断面積7.06cm2)を使用して、混合物供給速度8kg/h、バレル設定温度100℃、回転数200r/min(周速0.30m/sec)の条件で溶融混練した。
得られた溶融混練物を、粉砕分級機「IDS-2/DS2型」(日本ニューマチック工業株式会社製)にて、混練物供給速度2.5kg/h、アッパーダンパ30°、CCリング30mm、OEリング20mm、ルーバー1.5mm、衝突板距離30mmの条件にて粉砕分級を行い、体積中位粒径(D50)が5.5μmのトナー粒子を得た。
トナー粒子100質量部と、外添剤として疎水性シリカ「R972」(日本アエロジル株式会社製、疎水化処理剤「DMDS」、平均粒径:16nm)0.5質量部、及び疎水性シリカ「RY-50」(日本アエロジル株式会社製、疎水化処理剤:シリコーンオイル、平均粒径:40nm)1.0質量部をヘンシェルミキサーにて3,000r/min(周速度32m/sec)で3分間混合して、トナー1を得た。実施例1では、ベルト定着器での低温定着性及び耐ホットオフセット性を評価した。各種評価の結果を表4に示す。
実施例2~6、比較例1~4(トナー2~6、81~84)
樹脂を表4のように変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー2~6、81~84を得た。実施例2~6、比較例1~4では、トナー2~6、81~84についてベルト定着器での低温定着性及び耐ホットオフセット性をそれぞれ評価した。各種評価の結果を表4に示す。
樹脂を表4のように変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー2~6、81~84を得た。実施例2~6、比較例1~4では、トナー2~6、81~84についてベルト定着器での低温定着性及び耐ホットオフセット性をそれぞれ評価した。各種評価の結果を表4に示す。
実施例11、比較例11~12(トナー11~13)
トナー粒子の体積中位粒径(D50)を表4のように変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー11~13を得た。実施例11、比較例11~12では、トナー11~13についてベルト定着器での低温定着性及び耐ホットオフセット性をそれぞれ評価した。各種評価の結果を表4に示す。
トナー粒子の体積中位粒径(D50)を表4のように変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー11~13を得た。実施例11、比較例11~12では、トナー11~13についてベルト定着器での低温定着性及び耐ホットオフセット性をそれぞれ評価した。各種評価の結果を表4に示す。
参考例1~5(トナー1、11~13、81)
参考例1~5では、トナー1、11~13、81についてローラー定着器での低温定着性及び耐ホットオフセット性をそれぞれ評価した。各種評価の結果を表4に示す。
参考例1~5では、トナー1、11~13、81についてローラー定着器での低温定着性及び耐ホットオフセット性をそれぞれ評価した。各種評価の結果を表4に示す。
以上、実施例1~6、11及び比較例1~4、11~12の結果から、本発明によれば、低温定着性、耐ホットオフセット性及び保存性に優れるトナーが得られることがわかる。
実施例21〔トナー21〕
樹脂A-21を65質量部、樹脂B-1を35質量部、負帯電性荷電制御剤「LR-147」(日本カーリット株式会社製)1質量部、及び銅フタロシアニン顔料「ECB-301」(大日精化工業株式会社製)1質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて1分間混合後、以下に示す条件で溶融混練した。
得られた原料混合物を、二軸押出混練機「PCM-30」(株式会社池貝製、軸の直径29mm、軸の断面積7.06cm2)を使用して、混合物供給速度8kg/h、バレル設定温度100℃、回転数200r/min(周速0.30m/sec)の条件で溶融混練した。
得られた溶融混練物を、粉砕分級機「IDS-2/DS2型」(日本ニューマチック工業株式会社製)にて、混練物供給速度2.5kg/h、アッパーダンパ30°、CCリング30mm、OEリング20mm、ルーバー1.5mm、衝突板距離30mmの条件にて粉砕・分級を行い、体積中位粒径(D50)が5.5μmのトナー粒子を得た。
得られたトナー粒子100質量部と、外添剤として疎水性シリカ「R972」(日本アエロジル株式会社製、疎水化処理剤:DMDS、平均粒径:16nm)0.5質量部、及び疎水性シリカ「RY-50」(日本アエロジル株式会社製、疎水化処理剤:シリコーンオイル、平均粒径:40nm)1.0質量部をヘンシェルミキサーにて3000r/min(周速度32m/sec)で3分間混合して、トナー21を得た。トナー21についてベルト定着器での低温定着性及び耐ホットオフセット性をそれぞれ評価した。各種評価の結果を表5に示す。
樹脂A-21を65質量部、樹脂B-1を35質量部、負帯電性荷電制御剤「LR-147」(日本カーリット株式会社製)1質量部、及び銅フタロシアニン顔料「ECB-301」(大日精化工業株式会社製)1質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて1分間混合後、以下に示す条件で溶融混練した。
得られた原料混合物を、二軸押出混練機「PCM-30」(株式会社池貝製、軸の直径29mm、軸の断面積7.06cm2)を使用して、混合物供給速度8kg/h、バレル設定温度100℃、回転数200r/min(周速0.30m/sec)の条件で溶融混練した。
得られた溶融混練物を、粉砕分級機「IDS-2/DS2型」(日本ニューマチック工業株式会社製)にて、混練物供給速度2.5kg/h、アッパーダンパ30°、CCリング30mm、OEリング20mm、ルーバー1.5mm、衝突板距離30mmの条件にて粉砕・分級を行い、体積中位粒径(D50)が5.5μmのトナー粒子を得た。
得られたトナー粒子100質量部と、外添剤として疎水性シリカ「R972」(日本アエロジル株式会社製、疎水化処理剤:DMDS、平均粒径:16nm)0.5質量部、及び疎水性シリカ「RY-50」(日本アエロジル株式会社製、疎水化処理剤:シリコーンオイル、平均粒径:40nm)1.0質量部をヘンシェルミキサーにて3000r/min(周速度32m/sec)で3分間混合して、トナー21を得た。トナー21についてベルト定着器での低温定着性及び耐ホットオフセット性をそれぞれ評価した。各種評価の結果を表5に示す。
実施例22~29、比較例21~22〔トナー22~29、91~92〕
樹脂を表5のように変更した以外は、実施例21と同様にして、トナー22~29、91~92を得た。トナー22~29、91~92についてベルト定着器での低温定着性及び耐ホットオフセット性をそれぞれ評価した。各種評価の結果を表5に示す。
樹脂を表5のように変更した以外は、実施例21と同様にして、トナー22~29、91~92を得た。トナー22~29、91~92についてベルト定着器での低温定着性及び耐ホットオフセット性をそれぞれ評価した。各種評価の結果を表5に示す。
以上、実施例21~29及び比較例21~22の結果から、本発明によれば、低温定着性、耐ホットオフセット性及び耐久性に優れるトナーが得られることがわかる。
Claims (7)
- トナー粒子を含む電子写真用トナーであって、
前記トナー粒子は、2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はエポキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーンとの反応物である樹脂(A)(但し、前記変性シリコーンが、ヒドロキシ基を片末端又は両末端に有する場合は、前記樹脂(A)の数平均分子量は1,000以上10,000以下である。)を結着樹脂として含み、
前記トナー粒子の体積中位粒径(D50)が6.5μm以下であり、
定着装置にベルト定着方式又はフリーベルトニップ定着方式を用いた電子写真装置に用いられる、電子写真用トナー。 - 前記変性シリコーンが、ヒドロキシ基を片末端又は両末端に有する、請求項1又は2に記載の電子写真用トナー。
- 前記変性シリコーンが、エポキシ基を片末端又は両末端に有する、請求項1又は2に記載の電子写真用トナー。
- 前記変性シリコーンが、カルボキシ基を片末端又は両末端に有する、請求項1又は2に記載の電子写真用トナー。
- 前記変性シリコーンの質量比は、前記アルコール成分、前記カルボン酸成分、及び前記変性シリコーンの合計量に対して1質量%以上7質量%以下である、請求項1~5のいずれかに記載の電子写真用トナー。
- ワックスの含有量が、前記結着樹脂の総量100質量部に対して、0質量部以上1質量部以下である、請求項1~6のいずれかに記載の電子写真用トナー。
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