JP4001081B2 - 静電荷像現像用カラートナー。 - Google Patents
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Description
以下、本発明を更に詳細に説明する。まず、本発明の結着樹脂である非線状用ポリエステル樹脂は、(a)酸成分が、不均化ロジン(1)とテレフタル酸および/またはイソフタル酸(2)、(b)アルコール成分が、三級脂肪酸のグリシジルエステル(3)と炭素数2〜10の脂肪族ジオール(4)、(c)架橋成分が3価以上のポリカルボン酸類および/または3価以上のポリオール類から構成される。
上記式中、R1とR2とR3の炭素数およびこれらの基の炭素数の合計数は特に限定されないが、R1+R2+R3の合計炭素数が8のネオデカン酸グリシジルエステルが好ましい。
酸価は、試料1g中に含まれる酸基を中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数をいう。水酸基価は、試料1gをアセチル化するときに水酸基に結合した酢酸を中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数をいう。
ガラス転移温度は、示差走査熱量計(島津製作所社製 DSC−50)を用いて、昇温速度20℃/minで測定した時のTg以下のベースラインの延長線と、Tg近傍の吸熱カーブの接線の交点の温度をいう。
軟化点は、高架式フローテスター(島津製作所社製 CFT−500D)を用いて、測定条件を荷重30kg、ノズルの直径1mm、ノズルの長さ10mm、予備加熱80℃で5分間、昇温速度3℃/minとし、サンプル量1gとして測定した時、フローテスターのプランジャー降下量−温度曲線におけるS字曲線の高さをhとする時、h/2の時の温度をいう。
真密度は、乾式自動密度計(島津−マイクロメリティックス社製 アキュピック1330(10cm3))を用いて、気相置換法により測定した値をいう。測定条件は次のとおりである。
測定ガス :ヘリウム
導入圧力 :パージおよびラン 19.5psig(134.35Kpag)
平衡判定圧力:0.0050psig/min(0.0345Kpag/min)
温湿度 :23℃/50%RH
ポリエステル樹脂原料アルコール成分としてネオペンチルグリコール100モル%、ネオデカン酸グリシジルエステル13モル%、原料酸成分として不均化ロジン23モル%を、攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、攪拌しながら160℃まで昇温して、内容物を溶融させた。溶融後、原料酸成分としてテレフタル酸77モル%、および酸化ジ−n−ブチル錫0.03モル%を仕込み、分留装置塔頂部の温度が100℃を越えないようにして、生成する縮合水を窒素ガス気流によって系外に除去しながら、徐々に240℃まで昇温してエステル化反応を行い、酸価が15mgKOH/gになったところで200℃まで冷却した。冷却後、無水トリメリット酸25モル%を仕込み、その後は、前述と同様の操作で縮合水を系外に除去しながら、徐々に240℃まで昇温してエステル化反応を行い、フローテスターにより所定の軟化点に達したことを確認し、反応を終了した。得られたポリエステル樹脂Aの特性値を表1に示す。
なお、各モノマーの組成量モル%は、全酸成分に対するモル%である。
表1に示す配合割合とすることを除き、製造製造例1と同様にしてポリエステル樹脂B、C、Dを得た。得られたポリエステル樹脂の特性値を表1に示す。
ポリエステル樹脂原料アルコール成分としてネオペンチルグリコール100モル%、ネオデカン酸グリシジルエステル13モル%、原料酸成分として不均化ロジン23モル%を、攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、攪拌しながら160℃まで昇温して、内容物を溶融させた。溶融後、原料酸成分としてのテレフタル酸47モル%、イソフタル酸30モル%、および酸化ジ−n−ブチル錫0.03モル%を仕込み、分留装置塔頂部の温度が100℃を越えないようにして、生成する縮合水を窒素ガス気流によって系外に除去しながら、徐々に240℃まで昇温してエステル化反応を行い、酸価が15mgKOH/gになったところで200℃まで冷却した。冷却後、無水トリメリット酸25モル%を仕込み、その後は、前述と同様の操作で縮合水を系外に除去しながら、徐々に240℃まで昇温してエステル化反応を行い、フローテスターにより所定の軟化点に達したことを確認し、反応を終了した。得られたポリエステル樹脂Eの特性値を表1に示す。
ポリエステル樹脂原料アルコール成分としてネオペンチルグリコール70モル%、ネオデカン酸グリシジルエステル8モル%、原料酸成分として不均化ロジン23モル%を、攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、攪拌しながら160℃まで昇温して、内容物を溶融させた。溶融後、原料酸成分としてテレフタル酸77モル%、および酸化ジ−n−ブチル錫0.03モル%を仕込み、分留装置塔頂部の温度が100℃を越えないようにして、生成する縮合水を窒素ガス気流によって系外に除去しながら、徐々に240℃まで昇温してエステル化反応を行い、酸価が30mgKOH/gになったところで160℃まで冷却した。冷却後、ペンタエリスリトール8.5モル%を仕込み、その後は、前述と同様の操作で縮合水を系外に除去しながら、徐々に240℃まで昇温してエステル化反応を行い、フローテスターにより所定の軟化点に達したことを確認し、反応を終了した。得られたポリエステル樹脂Fの特性値を表1に示す。
表2に示す配合割合とすることを除き、樹脂製造例1と同様にしてポリエステル樹脂G、H、I、Jを得た。得られたポリエステル樹脂の特性値を表2に示す。
ポリエステル樹脂原料アルコール成分としてビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物100モル%、ネオデカン酸グリシジルエステル13モル%、原料酸成分として不均化ロジン23モル%を、攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、攪拌しながら160℃まで昇温して、内容物を溶融させた。溶融後、原料酸成分としてのテレフタル酸77モル%、および酸化ジ−n−ブチル錫0.03モル%を仕込み、分留装置塔頂部の温度が100℃を越えないようにして、生成する縮合水を窒素ガス気流によって系外に除去しながら、徐々に240℃まで昇温してエステル化反応を行い、酸価が15mgKOH/gになったところで200℃まで冷却した。冷却後、無水トリメリット酸25モル%を仕込み、その後は、前述と同様の操作で縮合水を系外に除去しながら、徐々に240℃まで昇温してエステル化反応を行い、フローテスターにより所定の軟化点に達したことを確認し、反応を終了した。得られたポリエステル樹脂Kの特性値を表2に示す。
NO.3クルードブルー(東洋インキ製造社製銅フタロシアニン顔料C.I.PIGMENT BLUE 15:3)320g、食塩1200g、ジエチレングリコール200gを3Lニーダに仕込み、95℃で4時間共ニーディングを行った。ニーディング終了後、練肉ケーキを取り出し、10Lの水中にリスラリーし、90℃で1時間、加熱攪拌した後、ろ過、水洗し、さらに非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンオレイルエーテル(花王社製エマルゲン420)の水溶液を顔料に対して0.1wt.%の処理量になるように添加した。得られたウェットケーキを90℃で12時間乾燥し、サンプルミルにて解砕し顔料Aを得た。以下表3に特性値を示す。
C.I.PIGMENT BLUE 15:3を用いる代わりにキナクリドン顔料C.I.PIGMENT RED 122を用いる以外は顔料製造例1と同様に顔料Bを得た。以下表3に特性値を示す。
C.I.PIGMENT BLUE 15:3を用いる代わりにベンズイミダゾロン顔料C.I.PIGMENT YELLOW 180を用いる以外は顔料製造例1と同様に顔料Cを得た。以下表3に特性値を示す。
非イオン性界面活性剤のポリオキシエチレンオレイルエーテルを用いる代わりに、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル(花王社製エマルゲンA−60)を用いる以外は顔料製造例1と同様に顔料Dを得た。以下表3に特性値を示す。
NO.3クルードブルー(東洋インキ製造社製銅フタロシアニン顔料C.I.PIGMENT BLUE 15:3)320g、食塩1200g、ジエチレングリコール200gを3Lニーダに仕込み、95℃で2時間共ニーディングを行った。ニーディング終了後、練肉ケーキを取り出し、10Lの水中にリスラリーし、90℃で1時間、加熱攪拌した後、ろ過、水洗し、さらに非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンオレイルエーテル(花王社製エマルゲン420)の水溶液を顔料に対して0.1wt.%の処理量になるように添加した。得られたウェットケーキを90℃で12時間乾燥し、サンプルミルにて解砕し顔料Eを得た。以下表3に特性値を示す。
NO.3クルードブルー(東洋インキ製造社製銅フタロシアニン顔料C.I.PIGMENT BLUE 15:3)320g、食塩1200g、ジエチレングリコール200gを3Lニーダに仕込み、95℃で5時間共ニーディングを行った。ニーディング終了後、練肉ケーキを取り出し、10Lの水中にリスラリーし、90℃で1時間、加熱攪拌した後、ろ過、水洗し、さらに非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンオレイルエーテル(花王社製エマルゲン420)の水溶液を顔料に対して0.1wt.%の処理量になるように添加した。得られたウェットケーキを90℃で12時間乾燥し、サンプルミルにて解砕し顔料Fを得た。以下表3に特性値を示す。
(成 分) (配合量)
ポリエステル樹脂A 95重量部
顔料A 3重量部
荷電制御剤(芳香族ヒドロキシカルボン酸のカルシウム塩化合物) 1重量部
低分子量ポリプロピレン 1重量部
上記材料を均一に混合した後、混練、粉砕、分級して、平均粒径10.4μmの負帯電性トナー粒子を得た。次いで、このトナー粒子100部に対し、ジメチルジクロロシランで処理したシリカ微粉体0.3部、アミノシランで処理した炭酸カルシウム微粉体1.0部を添加、混合して負帯電性シアントナーを得た。
さらに、このシアントナーを用いて、定着装置として熱圧ロールの構造を有する市販の複写機((株)キヤノン製 CLC−800)を用いて実写テストを行い、画像濃度(初期および10,000枚後の画像濃度の値)、カブリ(初期および10,000枚後のカブリの値)、消費量、OHP透過性、定着性、および耐オフセット性の評価を行った。キャリアーとしては平均粒径50μmのシリコーンコートされたフェライトキャリアを用い、このキャリア95部とシアントナー5部とを混合し現像剤を作製した。結果を表4に示す。
平均粒径80〜120μmのCu−Znフェライトキャリア粒子とトナーサンプルとを、全体に対してトナー濃度5重量%になる割合で秤量し、ボールミル等で混合した後、ブローオフ帯電量測定装置にてトナーの帯電量を算出した。具体的には、下記の方法によって測定を行った。
混合後の得られた試料を東芝ケミカル社製ブローオフ帯電量測定装置により帯電量測定を行った。この時ブロー圧は1kgf/cm2、測定時間20秒で最大の数値を読み取り、メッシュは400メッシュを用いて行った。また測定環境は23℃50%RHの条件下で行った。
トナー40gを200mlのガラス製容器に密閉し、50℃の恒温槽に24時間放置後、トナーのブロッキング性を観察することにより行い、凝集が発生しないものを○、容易にほぐれる程度の凝集が発生するものを△、容易にほぐれない凝集が発生するものを×とした。
画像濃度はマクべス光度計を用いて、測定するトナーの色に合わせ、フィルターの色を適宜調整し測定を行った。1.40以上の濃度であればよい。フィルターの色は、マゼンタ色の場合はグリーン、シアン色の場合はレッド、イエロー色の場合はブルー、黒色、灰色、白色の場合はフィルターなしで測定した。
フォトボルトにて、反射率を測定することにより行った。1.5%以下が良好な値である。
原稿濃度6%の実写で、1,000枚当り消費したトナーグラム数として表した。
OHPシートに印字した画像サンプルをOHPで透過し目視判断により判定した。
定着画像を消しゴム(トンボ鉛筆 MONO)で摺擦し、〔摺擦後の画像濃度/摺擦前の画像濃度〕×100で計算した値を定着強度として表した。85%以上が良好な値である。
定着試験用画像を100枚連続複写後、5分間停止した後、白紙20枚を通紙し、白紙の紙汚れの状態により評価を行った。評価結果は、紙汚れが発生しなかったものを○、紙汚れが発生したものを×とした。
表4に示すポリエステル樹脂、顔料を用いる以外は実施例1と同様にカラートナーを得て、評価を行った。これらのカラートナーについて、実施例1と同様にして、帯電量、貯蔵安定性、画像濃度(初期および10,000枚後の画像濃度の値)、カブリ(初期および10,000枚後のカブリの値)、消費量、OHP透過性、定着性、および耐オフセット性の評価を行った。結果も同様に表4に示す。
表4に示すポリエステル樹脂、顔料を用いる以外は実施例1と同様にカラートナーを得て、評価を行った。これらのカラートナーについて、実施例1と同様にして、帯電量、貯蔵安定性、画像濃度(初期および10,000枚後の画像濃度の値)、カブリ(初期および10,000枚後のカブリの値)、消費量、OHP透過性、定着性、および耐オフセット性の評価を行った。結果も同様に表4に示す。
Claims (7)
- 少なくとも結着樹脂及び顔料を含有する静電荷像現像用カラートナーにおいて、結着樹脂は、酸成分が、(1)不均化ロジンと(2)テレフタル酸および/またはイソフタル酸、アルコール成分が、(3)三級脂肪酸のグリシジルエステルと(4)炭素数2〜10の脂肪族ジオール、架橋成分が3価以上のポリカルボン酸および/または3価以上のポリオールから構成され、前記酸成分(1)および(2)のモル比(1)/(2)が0.2〜0.6であり、前記アルコール成分(3)および(4)のモル比(3)/(4)が0.05〜0.4である非線状ポリエステル樹脂であり、かつ顔料の平均一次粒子径が30〜100nmであることを特徴とする静電荷像現像用カラートナー。
- 非線状ポリエステル樹脂のアルコール成分としてロジングリシジルエステルがさらに含まれることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用カラートナー。
- 非線状ポリエステル樹脂の酸価が10〜60KOHmg/gであり、かつ水酸基価が20KOHmg/g以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電荷像現像用カラートナー。
- 結着樹脂の真密度が1.1〜1.3g/cm3であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の静電荷像現像用カラートナー。
- 顔料が非イオン性界面活性剤により表面処理されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の静電荷像現像用カラートナー。
- 界面活性剤がポリオキシエチレンアルキルエーテルであることを特徴とする請求項5に記載の静電荷像現像用カラートナー。
- 顔料の真密度が1.3〜1.8g/cm3であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の静電荷像現像用カラートナー。
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