JP4170208B2 - トナー用バインダー樹脂およびトナー - Google Patents
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(1) 少なくとも多価カルボン酸由来の構造単位(A1)と多価アルコール由来の構造単位(A2)と、多価アミン由来の構造単位(A3)とを含み、
酸価が10KOHmg/g未満であり、
テトラヒドロフラン不溶成分(A−I)0〜40質量%
テトラヒドロフラン可溶成分(A−S)100〜60質量%
とからなり、
テトラヒドロフラン可溶成分(A−S)が、
(A−S)成分中の、多価アルコール由来の構造単位の合計を100モル%として
ジアミンモノマー由来の構造単位が 1〜30モル%
であるポリエステル樹脂(A)を含むことを特徴とするトナー用バインダー樹脂であり、
(2) 好ましくは、下記(式1)の構造単位(AN1)が1モル%以下であることを特徴とするトナー用バインダー樹脂であり、
(4) 好ましくは、多価アミン由来の構造単位(A3)がメタキシレンジアミン由来の構造単位であることを特徴とするトナー用バインダー樹脂であり、
(5) 好ましくは、ポリエステル樹脂(A)が、
ポリエステル樹脂(a)10〜60質量%とポリエステル樹脂(b)40〜90質量%と多価イソシアネートとから得られ、
ポリエステル樹脂(a)のOH価が20〜90KOHmg/gであり、
ポリエステル樹脂(b)のOH価が10KOHmg/g以下、酸価が10KOHmg/g以下であり、
ポリエステル樹脂(b)の多価アミン由来の構造単位(A4)が、ポリエステル樹脂(a)、(b)の全アルコール由来単位の全量を100モル%として、1〜30モル%であることを特徴とする請求項1記載のトナー用バインダー樹脂であり、
(6) 上記のトナー用バインダー樹脂を含むトナーであり、
(7) 好ましくは、サリチル酸の金属錯体化合物を含むトナー
である。
R2、R3は、炭素、水素、および必要に応じて窒素、酸素、燐、珪素から選ばれる元素からなる基、もしくは水素基である。)
上記の多価アミン化合物としては、ジアミンであることが好ましい。その具体例としては、ヘキサメチレンジアミン、1-3ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、(メタ)キシレンジアミン等を挙げることができるが、メタキシレンジアミンが特に好ましい。
上記の構造に対応する多価イソシアネート化合物としては、後述するポリエステル樹脂(A)の好ましい製造方法例の項に記載する多価イソシアネート化合物と同様のものを挙げることが出来る。
上記の対応する多価アルコールは、ビスフェノールA由来の構造単位が1モル%以下であることが好ましい。上記の多価アルコールとして具体的には、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,2−プロピレングリコール、1,3−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、ジプロピレングリコール、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、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ハイドロキノン、レゾルシン、フタリルアルコール等の多価アルコールが挙げられる。これらの中でも分岐および/または環状構造を有する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、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA、1,4−シクロヘキサンジメタノールが好ましく、特にネオペンチルグリコールが好ましい。上記の多価アルコールは2種以上を組み合わせて用いることが出来る。
本発明のポリエステル樹脂(A)は、多価カルボン酸由来の構造単位(A1)、多価アルコール由来の構造単位(A2)、多価アミン化合物由来の構造単位(A3)や(AS3)を含んでいる。また、多価イソシアネート化合物由来の構造単位(U1)や(UI1)を含むことが好ましい。
上記の構造単位の中で、多価カルボン酸由来の構造単位と多価アルコール由来の構造単位とは、ポリエステル樹脂(A)中で例えば下記(式6)の様な構造を形成している。
ポリエステル樹脂(a)10〜60質量%と、
とポリエステル樹脂(b)40〜90質量%と、
多価イソシアネートとから得られる樹脂であることが好ましい。上記のポリエステル樹脂(a)は、OH価が20〜90KOHmg/gであり、上記のポリエステル樹脂(b)は、OH価が10KOHmg/g以下であり、且つ、酸価が10KOHmg/g以下であり、ポリエステル(b)の多価アミン化合物由来の構造単位(A4)は、ポリエステル樹脂(a)、(b)の全アルコール由来の構造単位を100モル%として、1〜30モル%である。
本発明のトナーは、少なくとも先の本発明のトナー用バインダー樹脂、帯電調整剤(CCA)、着色剤、表面処理剤を含むものである。本発明のトナーは、キャリアと混合し現像を行う、所謂二成分系現像材用のトナーや、磁性粉をトナー中に含有した所謂、磁性一成分トナーや、トナーのみで現像を行う一成分トナー等のトナーとして用いることができる。なお、その際、本発明のトナ−用バインダー樹脂の量は、トナー中に50〜95質量%であることが好ましい。
溶剤; テトラヒドロフラン
カラム; KF-G 1本、KF-807L 3本、KF800D 1本を直列に連結。
流速; 1.0 ml/分
試料; 0.25質量%THF溶液
なお、測定の信憑性は上記の測定条件で行ったNBS706ポリスチレン試料(Mw=28
8,000, Mn=137,000, Mw/Mn=2.11)のMw/Mnが、2.11±0.10となることにより確認し得る。
THF不溶成分とTHF可溶成分の値は、RC値とSC値とから下記の式によって求められる。
THF可溶成分比率 = (SC/RC) × 100 (%)
THF不溶成分比率 = [(RC−SC)/RC]×100 (%)
次に、該溶液から上澄み液をデカンテーションによって除き、残査をTHFで数回洗浄する。その残査を減圧下、40℃で乾燥してTHF不溶成分が得られる。
1、定着性
市販の電子写真複写機を改造した複写機にて未定着画像を作成した後、この未定着画像を市販の複写機の定着部を改造した熱ローラー定着装置を用いて定着させた。熱ロールの定着速度は250 mm/secとし、熱ローラーの温度を5℃ずつ変化させてトナーの定着を行った。得られた定着画像を綿布により0.3 Kgの荷重をかけ、10回摩擦させ、この摩擦試験前後の画像濃度をマクベス式反射濃度計により測定した。各温度での画像濃度の変化率が80%以上となった最低の定着温度をもって最低定着温度とした。この値を基に、下記の規定に従って定着性を評価した。
なお、ここに用いた熱ローラ定着装置はシリコーンオイル供給機構を有しないものである。即ち、オフセット防止液は使用しない。また、環境条件は、常温常圧(温度22℃,相対湿度55%)とした。
2 ; 180℃ ≧ 最低定着温度 > 160℃
3 ; 最低定着温度 > 180℃
定着性の評価に準じて、未定着画像を作成し、この未定着画像を熱ローラー定着装置にて定着させた。トナーの定着は、熱ロールの定着速度250 mm/sec、熱ローラーの温度170℃とし、行った。得られた定着画像のベタ黒部分(I.D.=1.35〜1.45;マクベス濃度計により測定)を、市販のコピー用紙にて、500gの荷重で5往復擦った。擦り試験後のコピー用紙の汚れ度合いを、コピー用紙の画像濃度(I.D.)をマクベス式反射濃度計により測定した。上記の値を基に、下記の規定に従ってスメア性を評価した。なお、環境条件は常温常圧(温度22℃,相対湿度55%)とした。
1 ; I.D. ≦ 0.8 (汚れが少ない)
2 ; 0.12 ≧ I.D. > 0.8
3 ; I.D. > 0.12(汚れが多い)
耐オフセット性の評価は、上記最低定着温度の測定に準じて行った。すなわち、上記複写機にて未定着画像を作成した後、トナー像を転写して上述の熱ローラー定着装置により定着処理を行い、次いで白紙の転写紙を同様の条件下で当該熱ローラー定着装置に送って転写紙上にトナー汚れが生ずるか否かを目視観察する操作を行った。この際、前記熱ローラー定着装置の熱ローラーの設定温度を順次上昇させた状態で繰り返し、トナーによる汚れの生じた最低の設定温度をもってオフセット発生温度とした。熱ロールの定着速度250 mm/secとした。また、環境条件は、常温常圧(温度22℃,相対湿度55%)とした。
上記の値を基に、下記の規定に従って耐オフセット性を評価した。
2 ; 230℃ > オフセット発生温度
市販の複写機(東芝製、プレシオ5560)により連続して60,000枚にわたる実写テストを行った後、画像濃度、画質が劣化を確認し、下記の規定で現像耐久性を評価した。
1 : 劣化が確認されなかった
2 : 劣化が確認された
温度50℃、相対湿度55%の環境条件下に72時間放置した後、150メッシュのふるいにトナーを5gのせ、パウダーテスター(細川粉体工学研究所)の加減抵抗機の目盛りを3にして、5分間振動を与える。振動後のメッシュ上に残った重量を測定し、残存重量比を求めた。この値を基に下記の規定に従って耐ブロッキング性を評価した。
1 : 30%より小さい
2 : 30%より大きい
5リットルの四つ口フラスコに還流冷却器、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び撹拌装置を取り付け、全アルコール成分を100モル%として、フレーク状のリサイクルPET(重量平均分子量:75000)をPET中のエチレングリコールユニット単位で56mol%、ネオペンチルグリコール29mol%、トリエチレングリコール8mol%、トリメチロールプロパン7mol%、テレフタル酸32mol%となる量、およびテトラ(2‐エチルヘキシル)チタネート(松本製薬工業株式会社製;オルガチックスTA−30)0.3質量%を仕込み、フラスコ内に窒素を導入しながら240℃で解重合および脱水重縮合を行った。反応生成物の酸価が、所定の値に達したところでフラスコより抜き出し冷却、粉砕して樹脂(a-1)を得た。樹脂(a-1)の酸価は6KOHmg/g、OH価は66KOHmg/g、Tgは38℃、Mnは2800であった。
ポリエステル樹脂(b)の製造は以下の方法で行った。樹脂b-1について具体的に例示する。樹脂b-2〜b-6は、モノマー組成を、表1に示される配合比に変更した以外は樹脂b-1と同様の操作により得た。なお、得られた樹脂の酸価、OH価、TgおよびMnを表1に併せて示す。
ポリエステル樹脂(b-7)の製造は以下の方法で行った。5リットルの四つ口フラスコに還流冷却器、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び撹拌装置を取り付け、アクトコールKB300(三井武田ケミカル社製;ビスフェノールA・プロピレンオキサイド付加物)100mol%、イソフタル酸105mol%、安息香酸21mol%およびテトラ(2‐エチルヘキシル)チタネート(松本製薬工業株式会社製;オルガチックスTA−30)0.4質量%を仕込み、フラスコ内に窒素を導入しながら250℃で脱水重縮合を行った。反応生成物の酸価が、所定の値に達したところでフラスコより抜き出し冷却、粉砕して樹脂(b-7)を得た。樹脂(b-7)の酸価は29KOHmg/g、OH価は5KOHmg/g、Tgは59℃、Mnは2600であった。
樹脂a−1を40質量%、樹脂b−1を60質量%およびトリレンジイソシアネートを2.8質量%とを、樹脂の総流量として10Kg/hの速度で、二軸押出混練機(栗本鉄工所製、KEX−40)へフィードし、175℃の温度、スクリュー回転数150rpmにて混練反応を行い、ウレタン変性ポリエステル樹脂1を得た。
Claims (7)
- 少なくとも多価カルボン酸由来の構造単位(A1)と多価アルコール由来の構造単位(A2)と、多価アミン由来の構造単位(A3)とを含み、
酸価が10KOHmg/g未満であり、
テトラヒドロフラン不溶成分(A−I)0〜40質量%
テトラヒドロフラン可溶成分(A−S)100〜60質量%
とからなり、
テトラヒドロフラン可溶成分(A−S)が、
(A−S)成分中の、多価アルコール由来の構造単位の合計を100モル%として
ジアミンモノマー由来の構造単位が 1〜30モル%
であるポリエステル樹脂(A)を含むことを特徴とするトナー用バインダー樹脂。 - テトラヒドロフラン不溶成分(A−I)が、多価イソシアネート化合物由来の構造単位(UI1)を含有するポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1記載のトナー用バインダー樹脂。
- 多価アミン由来の構造単位(A3)がメタキシレンジアミン由来の構造単位であることを特徴とする請求項1記載のトナー用バインダー樹脂。
- ポリエステル樹脂(A)が、
ポリエステル樹脂(a)10〜60質量%とポリエステル樹脂(b)40〜90質量%と多価イソシアネートとから得られ、
ポリエステル樹脂(a)のOH価が20〜90KOHmg/gであり、
ポリエステル樹脂(b)のOH価が10KOHmg/g以下、酸価が10KOHmg/g以下であり、
ポリエステル樹脂(b)の多価アミン由来の構造単位(A4)が、ポリエステル樹脂(a)、(b)の全アルコール由来単位の全量を100モル%として、1〜30モル%である
ことを特徴とする請求項1記載のトナー用バインダー樹脂。 - 請求項1記載のトナー用バインダー樹脂を含むトナー。
- サリチル酸の金属錯体化合物を含む請求項6記載のトナー。
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