JP4159121B2

JP4159121B2 - トナーカートリッジ容器

Info

Publication number: JP4159121B2
Application number: JP26975895A
Authority: JP
Inventors: 匡哉太田
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-10-18
Filing date: 1995-10-18
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2015-10-18
Also published as: JPH09109278A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクル特性に優れたトナーカートリッジ容器に関する。さらに詳しくは、本発明はスチレン系樹脂と特定の臭素系難燃剤とその難燃剤のスチレン系樹脂への分散性を高める働きのある分散剤、および／または三酸化アンチモン等の難燃助剤とを含有した樹脂組成物からなるリサイクル（再利用）特性に優れたトナーカートリッジ容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機・プリンターの内部部品のひとつとして使用されるトナーカートリッジ容器には、軽量化、賦形性の容易さ等の理由によりプラスチック製品が使用されている。なかでも、スチレン系樹脂が、その優れた成形性、寸法安定性さらには比較的安価であることにより、好んで使用されることが多い。
これら複写機等のＯＡ機器に使用されるスチレン系樹脂は、各種規制に対応し火災に対する安全性を高めるために、難燃性を付与することが必須の要件となっている。トナーカートリッジ容器に用いる樹脂組成物についても同様である。さらに、トナーカートリッジ容器は、昨今のエコロジーブームに応じて、資源の有効利用、廃棄物低減の観点から、粉砕および成形加工工程を経て再利用されるようになってきた。
【０００３】
そして、トナーカートリッジ容器を賦形する際には、一般に射出成形法が採用されているが、中でも射出成形法の後処理工程の簡素化のため、スプルー・ランナーレス成形を目的にホットランナーにより成形されることが多くなってきた。
一方、トナーカートリッジ容器の基体となるスチレン系樹脂に難燃性を付与するには、テトラブロモビスフェノールＡ、ヘキサブロモシクロドデカン等の有機ハロゲン系化合物を添加しているが、これらの有機ハロゲン系化合物は一般的には熱安定性に乏しく、ホットランナー成形時に熱分解を起こし、トナーカートリッジ容器の外観、機械的強度、難燃性を低下させ、さらには、その分解ガスが金型を腐食させ、また人体に対して有害であり、そしてリサイクル（再利用）工程において再生物の物性の低下を招く原因となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、リサイクル特性および難燃特性に優れたトナーカートリッジ容器、さらには、ホットランナー成形にて製造できるトナーカートリッジ容器を提供することが課題となったのである。
本発明者は、リサイクル特性および難燃特性に優れたトナーカートリッジ容器を得るべく鋭意研究した結果、特定の臭素系難燃剤とその難燃剤のスチレン系樹脂への分散性を高める働きのある分散剤を併用することで、リサイクル特性（再利用性）に優れ、かつ難燃性に優れたトナーカートリッジ容器を製造できることを見出し、本発明に至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、下記成分（イ）〜（ニ）を含有してなる樹脂組成物を成形してなることを特徴とするトナーカートリッジ容器に存する。
（イ）ゴム強化スチレン系樹脂１００重量部
（ロ）下記化学式（Ｉ）で示される難燃剤３〜２０重量部
（ハ）難燃助剤０〜１０重量部
（ニ）該難燃剤のスチレン系樹脂への分散性を高める働きのある、高級脂肪酸およびその金属塩から選ばれる分散剤０.１〜３重量部
【０００６】
【化２】

【０００７】
（式中ＲはＣ₁〜Ｃ₈のアルキレン基を示し、Ｘ₁〜Ｘ₁₀は互いに異なっていてもよい臭素原子または水素原子を示す。ただし、Ｘ₁〜Ｘ₁₀のうち、６個以上が臭素原子である。）
【０００８】
【発明の実施の態様】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、ゴム強化スチレン系樹脂と化学式（Ｉ）で示される難燃剤とその難燃剤のスチレン系樹脂への分散性を高める働きのある分散剤および／または三酸化アンチモン等の難燃助剤とからなる樹脂組成物を成形してなり、リサイクル特性に優れた、複写機またはプリンター等に使用するトナーカートリッジ容器である。
【０００９】
ゴム強化スチレン系樹脂（イ）
本発明において用いられるゴム強化スチレン系樹脂（イ）とは、ゴム状物質と、非置換あるいは核および／または側置換スチレン（以下、スチレン系単量体という）が主要樹脂形成単量体として重合してなる重合体とからなるものを総称する。
具体的には、スチレン系単量体自身をゴム状物質の存在下に重合させて得られるものを意味する。それらのうち、まずスチレン系単量体とは、具体的にはスチレン，α−メチルスチレンおよびベンゼン核の水素原子がハロゲン原子やＣ₁〜Ｃ₄であるアルキル基で置換されたスチレン誘導体などを総称するものであって、そのようなスチレン系単量体として代表的なものを例示すれば、スチレン，ｏ−メチルスチレン，ｐ−メチルスチレン，２，４−ジメチルスチレン，ジブロモスチレン，トリブロモスチレンなどがある。また、スチレン系単量体には共重合可能な他のビニル単量体を組み合わせたものであってもよい。
【００１０】
前記したゴム状物質として常温でゴム状を呈するものであって、具体的なものとしては、（１）共役１，３−ジエンの単独または共重合体ゴム、たとえばポリブタジエンゴム，スチレン・ブタジエン共重合ゴム，スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合ゴム，ブタジエン・アクリロニトリル共重合ゴム，スチレン・イソブチレン・ブタジエン共重合ゴム，ポリイソプレンゴムおよびポリクロロプレンゴム、（２）無定形ポリオレフィン、たとえばエチレン・プロピレンターポリマー系ゴム、（３）ブチルゴム、（４）アクリル系ゴム、その他があって、これらを１種あるいは２種以上組合せて用いることができる。
【００１１】
このようなゴム状物質の存在下でのスチレン系単量体の重合は、たとえばゴム状物質物質を溶解させたり乳化分散させた状態で該単量体の重合その他によって行なうことができる。
本発明において用いられるゴム強化スチレン系樹脂には、スチレン系単量体あるいはそれ以外の１種あるいは２種以上の共重合可能な他のビニル単量体との組合せによる共重合体を、さらに組み合わせたものであってもよい。
【００１２】
また、本発明に従って難燃化すべきこのようなゴム強化スチレン系樹脂は、その１種あるいは２種以上の組合せであっても、その他の樹脂およびゴム、例えばポリカーボネート，ポリブチレンテレフタレート，ポリアミド，ポリフェニレンエーテル樹脂、熱可塑性ゴム等との組合せであってもよい。
【００１３】
難燃剤（ロ）
本発明において用いられる化学式（Ｉ）で示される化合物は臭素系難燃剤であって、式中ＲはＣ₁〜Ｃ₈のアルキレン基を示し、Ｘ₁〜Ｘ₁₀は互いに異なっていてもよい臭素原子または水素原子を示す。
【００１４】
【化３】

【００１５】
ただし、Ｘ₁〜Ｘ₁₀のうち、６個以上が臭素原子である。さらに、樹脂組成物の難燃効率は臭素含有量にほぼ比例するため、全てのＸ₁〜Ｘ₁₀が臭素原子であることが好ましい。この化合物は、たとえば、アルベマール社から「Ｓａｙｔｅｘ８０１０」［化学式名：デカブロモジフェニルエタン］の商品名で販売されているものである。本発明の目的とするリサイクル特性および難燃特性に優れたトナーカートリッジ容器を得るためには、化学式（Ｉ）で示される臭素系難燃剤の量はスチレン系樹脂１００重量部に対して３〜２０重量部、好ましくは５〜１５部であり、化学式（Ｉ）で示される臭素系難燃剤の配合量が３重量部未満の場合には、得られる樹脂組成物は満足できる難燃性が得られず、２０重量部を超える場合には、トナーカートリッジ容器を形成する樹脂組成物の衝撃強度が低下し、また外観が悪化し実用に堪えないものとなる。
【００１６】
難燃助剤（ハ）
難燃助剤（ハ）は、一般にハロゲン含有難燃剤と併用されることにより難燃効果を著しく高める働きをするものとして知られているものであって、具体的には三酸化アンチモン，五酸化アンチモン，ほう酸亜鉛，メタほう酸バリウム，錫酸亜鉛，錫酸バリウム，酸化亜鉛，酸化ジルコニウム，酸化鉄等があり、本発明でもこれら、特に三酸化アンチモンおよびほう酸亜鉛は、高度の難燃性を有する樹脂組成物を効率的に得るのに有効である。これら難燃助剤は単独使用あるいは２種類以上を併用することができ、その添加方法としては、単体をそのまま添加してもよいが、分散性を考慮するとマスターバッチに加工してから添加することが好ましい。またその添加量はゴム強化スチレン系樹脂１００重量部に対し難燃助剤成分として０〜１０重量部の範囲であり、好ましくは２〜６重量部である。難燃助剤（ハ）の配合量が０重量部の場合には、難燃剤（ロ）の添加量を２０部を上限として増量すれば通常難燃性は向上していくものが得られるが、１０重量部を超える場合には、トナーカートリッジ容器を形成する樹脂組成物の機械的強度が低下し易くなるうえ、無炎燃焼時間が増加するので難燃性の規格達成が困難になる場合がある。
【００１７】
分散剤（ニ）
分散剤（ニ）としては、一般に難燃剤のスチレン系樹脂への分散性を高める働きのある、高級脂肪酸およびその金属塩を用い、好ましくは高級脂肪酸の金属（Ｚｎ・Ｍｇ・Ｃａ・Ｂａ等）塩を用いる。これら分散剤は、単独又は２種以上を併用することができ、その添加量はゴム強化スチレン系樹脂１００重量部に対し０．１〜３重量部の範囲であり、好ましくは０．５〜１．５重量部である。分散剤（ニ）の配合量が０．１重量部未満である場合には難燃剤（ロ）および／または難燃助剤（ハ）等をうまく樹脂中に分散させることができず、トナーカートリッジ容器の外観を損ねる。また、その添加量が３重量部を超える場合、トナーカートリッジ容器の機械的物性を低下させる。
【００１８】
なお、本発明においては、特許請求の範囲に規定された成分の他に、トナーカートリッジ容器またはそれに用いる樹脂組成物に、必要に応じて一般に使用されている添加剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、離型剤、滑剤、塗布剤および着色剤等による処理または配合をすることができる。
【００１９】
本発明におけるトナーカートリッジ容器に用いる樹脂組成物は、特別な手段あるいは順序を要することなく慣用の混練装置、例えば熱ロール、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、単軸押出機または２軸押出機等により混練し容易にペレット化することができる。また、その後の成形工程に於いても、射出成形機特にホットランナー成形にてトナーカートリッジ容器を経済的に容易に成形することができる。
さらに、本発明で得られたトナーカートリッジ容器は、複写機またはプリンター等のＯＡ機器に、リターナブルな部品として有効に使用することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明を実施例、比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はその趣旨を越えない限り以下の記載例に限定されるものではない。
【００２１】
実施例および比較例において、使用した原料および助剤を次に示す。
１）ゴム強化スチレン系樹脂（イ）
スチレン−ブタジエン−グラフト共重合体（三菱化学（株）製、銘柄名ダイヤレックスＨＴ−４４３：ＨＴ−７６＝３０：７０）を使用した。
２）難燃剤（ロ）
デカブロモジフェニルエタン（アルベマール（株）社製、商品名Ｓａｙｔｅｘ８０１０）を使用した。
【００２２】
３）難燃助剤（ハ）
三酸化アンチモン（鈴祐化学（株）製、商品名ＡＴ３Ｂ）を使用した。
４）分散剤（ニ）
マグネシウムステアレート（大日化学（株）製、ダイワックスＭ）を使用した。
５）テトラブロモビスフェノールＡ（ホ）
テトラブロモビスフェノールＡ（ＧＬＣ社製、ＢＡ５９Ｐ）を使用した。
【００２３】
６）ヘキサブロモシクロドデカン（ヘ）
ヘキサブロモシクロドデカン（鈴祐化学（株）製、商品名Ｐ８８０Ｍ）を使用した。
７）その他助剤（ト）
ヒンダードフェノール系酸化防止剤（吉富製薬（株）製、商品名トミノックスＳＳ）、イオウ系酸化防止剤（吉富製薬（株）製、商品名ＤＳＴＰ）、流動パラフィン（村松石油（株）製、ランバスＭ２６０）を使用した。
【００２４】
実施例１〜３および比較例１〜９
上記１）〜７）の原料助剤を、表−１に示す配合割合（重量基準）にてブレンドし、二軸押出機（シリンダー温度２００℃）にてペレット化して、樹脂組成物を得た。さらに、これを射出成型機により（シリンダー温度２００℃）成形し、各試験片を得た。
【００２５】
【表１】

【００２６】
【表２】

【００２７】
実施例および比較例で得られた試験片は、次に示す試験方法に準拠して各種物性を測定した。結果を表−１に示す。
▲１▼アイゾット衝撃強さ
ＪＩＳＫ−７１１０（３.２mm幅の試験片、後ノッチ加工、２３℃測定）に基づいて測定を実施した。
▲２▼メルトフローレイト
ＪＩＳＫ−７２１０（温度：２００℃、荷重：５ｋｇ）に基づいて測定を実施した。
【００２８】
▲３▼熱変形温度
ＪＩＳＫ−７２０７（荷重１８．５６Kg／c〓、６.４mm幅の試験片、アニーリング無し）に基づいて測定を実施した。
▲４▼難燃性試験
米国におけるアンダーライターズ・ラボラトリーズ（ＵＬ）で規格化されたサブジェクト９４号（ＵＬ９４）に基づき、長さ１２５mm×幅１２.５mm ×厚み１.５mmの試験片を用いて実施し、Ｖ−０，Ｖ−１，Ｖ−２，ＮＣ（規格外）の４段階の難燃性クラスに分類判定した。
【００２９】
▲５▼外観性
７４ｍｍ×１６０ｍｍ×２.６ｍｍの射出成形試験片を目視観察する事により試験片表面に０．１ｍｍ以上の凝集物による点あるいは筋状の外観不良（以下ピット等と略記）が皆無であるか（〇と表示）、１個以上のピット等があるか（×と表示）により判定した。
【００３０】
▲６▼ホットランナー性（射出成型機滞留熱安定性試験）
ホットランナーマニホールド内にて滞留する樹脂の劣化を想定して、型締め圧力１２０ｔｏｎ、スクリュー径４０ｍｍの射出成型機（製品名：住友ネスタール１２０）を用い、シリンダー内に樹脂組成物を２２０℃・１０分間滞留させた後、成形品重量１２０ｇ、総投影面積６７．５ｃｍ²である成型品を４点のピンゲート（ゲート径１ｍｍ）で５ショット成形した。その後、各成型品を目視観察する事により、銀条不良（シルバーストリーク）が皆無であるか（○と判定）、一本以上のストリークが発生（×と判定）するかを確認した。
▲７▼リサイクル性
表−２に示す配合割合で、成形→（粉砕→成形）ｎの工程をｎ＝６回繰り返し、リサイクルを行わない、バージン材と６回目のリサイクル品との諸物性比較を行った。
【００３１】
【表３】

【００３２】
【発明の効果】
本発明のトナーカートリッジ容器は、実用に堪えうる諸物性特性（衝撃性、耐熱性等）を備え、かつ難燃性が付与されており、さらに優れたリサイクル特性、ホットランナー成形にも堪えうる優れた熱安定性も同時に兼ね備えているため、その産業上の利用価値は、極めて大である。

Claims

下記成分（イ）〜（ニ）を含有してなる樹脂組成物を成形してなることを特徴とするトナーカートリッジ容器。
（イ）ゴム強化スチレン系樹脂１００重量部
（ロ）下記化学式（Ｉ）で示される難燃剤３〜２０重量部
（ハ）難燃助剤０〜１０重量部
（ニ）該難燃剤のスチレン系樹脂への分散性を高める働きのある、高級脂肪酸およびその金属塩から選ばれる分散剤０.１〜３重量部

（式中ＲはＣ₁〜Ｃ₈のアルキレン基を示し、Ｘ₁〜Ｘ₁₀は互いに異なっていてもよい臭素原子または水素原子を示す。ただし、Ｘ₁〜Ｘ₁₀のうち、６個以上が臭素原子である。）
ホットランナー成形にて成形してなることを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ容器。