JP4181977B2 - トナー - Google Patents
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Description
該トナーの示差走査熱量計(DSC)測定による吸熱曲線は、温度30〜200℃の範囲における最大吸熱ピークのピーク温度が60〜100℃の範囲にあり、
該シリカ粒子は、ハロゲンを含まないシロキサン及び揮発性チタン化合物を含む混合物を焼成して作製されたシリカ粒子であり、
該シリカ粒子はチタン元素を含有しており、
該シリカ粒子はシラザン化合物とシリコーンオイルとで処理されており、
該シリカ粒子は、X線回折において、下記式
0.7≦(Ia1/Ib1)≦2.0及び0.7≦(Ia2/Ib2)≦2.0
(式中、Ia1は2θ=25.3における最大強度を示し、Ib1は2θ=25.3±2.0degにおける強度の平均値を示し、Ia2は2θ=27.5における最大強度を示し、Ib2は2θ=27.5±2.0degにおける強度の平均値を示す。)
を満たし、
該無機微粒子は、シランカップリング剤で処理されたアモルファスアルミナである
ことを特徴とする負摩擦帯電性トナーに関する。
本発明のシリカのX線回折測定は、CuKα線を用い、該シリカ粉体をサンプルとして、次の条件で測定したものである。
X線管球/Cu
管電圧/50KV
管電流/300mA
スキャン方法/2θ/θスキャン
スキャン速度/4deg./min
サンプリング間隔/0.020deg.
スタート角度(2θ)/3deg.
ストップ角度(2θ)/60deg.
ダイバージェンススリット/0.5deg.
スキャッタリングスリット/0.5deg.
レシービングスリット/0.3mm.
湾曲モノクロメーター使用
シリカのチタン化合物含有量の測定方法は、まず検量線用サンプルを用いて検量線を作成し、検量線から測定試料の添加量を算出する。
シリカ(X)に対し、酸化チタン微粉体をコーヒーミルを用いて、0%,0.5%,1.0%,3.0%,5.0%,10.0%,15.0%の比率(質量%)で各々混合し、検量線用サンプルを作成する。
測定電位,電圧:50kV−50mA
2θ角度:a
結晶板:LiF
測定時間:60秒
上記(1)と同様の方法で測定試料を成形した後、同じ測定条件にてX線強度をもとめ、検量線よりシリカ粒子中のチタン化合物の添加量を算出する。
一次粒子径は、本発明のシリカ、無機微粒子を透過電子顕微鏡で観察し、100個の粒子の長径を測定して個数平均粒子径を求める。トナー粒子上の粒子径は走査電子顕微鏡で観察し、100個の粒子の長径を測定して個数平均粒子径を求める。
本発明のシリカ、無機微粒子のBET比表面積の測定は次のようにして行う。
示差走査熱量計(DSC測定装置),DSC−7(パーキンエルマー社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。
測定装置としては、コールターカウンターTA−II或いはコールターマルチサイザーII(ベックマンコールター(株)製)を用いる。電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて、約1%NaCl水溶液を調製する。例えば、ISOTON−II(コールターサイエンティフィックジャパン(株)製)が使用できる。測定方法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として、界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を、0.1〜5ml加え、さらに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子の体積及び個数を各チャンネルごとに測定して、トナーの体積分布と個数分布とを算出する。それから、トナー粒子の体積分布から求めた重量基準のトナーの重量平均粒径(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)を求める。
(チタン化合物含有シリカ粒子製造例1)
ヘキサメチルジシロキサン92質量部とチタンテトラプロポキサイド8質量部を室温で十分混合する。この混合物を微細液滴状態となるように噴霧してバーナーに酸素、空気、プロパンと共に導入し、火炎温度2300℃で火炎加水分解し、未処理のチタン化合物含有シリカ粒子を得た。
反応温度を2500℃とすること、ジメチルシリコーンオイルを使用しないこと以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例1と同様にしてチタン化合物含有シリカ粒子2を得た。
チタンテトライソプロポキサイドを1.5質量部使用すること、ジメチルシリコーンオイル添加量を10質量部とすること以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例2と同様にしてチタン化合物含有シリカ粒子3を得た。
チタンテトライソプロポキサイドを13質量部使用すること以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例3と同様にしてチタン化合物含有シリカ粒子4を得た。
チタンテトライソプロポキサイドを23質量部使用すること以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例3と同様にしてチタン化合物含有シリカ粒子5を得た。
チタンテトライソプロポキサイドを28質量部使用すること、プロパン供給量を制御して反応温度を2000℃とすること以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例3と同様にしてチタン化合物含有シリカ粒子6を得た。
プロパン供給量を制御して反応温度を4200℃とすること、ヘキサメチルジシラザンの替わりにジメチルジクロロシランを7質量部添加すること、ジメチルシリコーンオイルを使用しないこと以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例4と同様にしてチタン化合物含有シリカ粒子7を得た。
プロパン供給量を制御して反応温度を1400℃とすること、ジメチルジクロロシランを20質量部添加することこと、ジメチルシリコーンオイルを使用しないこと以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例7と同様にしてチタン化合物含有シリカ粒子8を得た。
ヘキサメチルジシロキサンと四塩化チタンを原料とすること以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例4と同様にして、チタン化合物含有シリカ粒子9を得た。
四塩化ケイ素とチタンテトライソプロポキサイドを原料とし、プロパン供給量を制御して1000℃で焼成すること、ジメチルシリコーンオイルを使用しないこと以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例4と同様にして、チタン化合物含有シリカ粒子10を得た。
四塩化ケイ素と四塩化チタンを原料とし、プロパン供給量を制御して1000℃で焼成すること、ジメチルシリコーンオイルを使用しないこと以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例4と同様にして、チタン化合物含有シリカ粒子11を得た。
BET比表面積が120m2/gのシリカゾル90質量部とBET比表面積が200m2/gのチタニアゾル10質量部を湿式で十分に混合した後、脱水、乾燥を行い、更に300℃で3時間焼成して混合酸化物を得た。その後、表面処理をチタン化合物含有シリカ粒子製造例2と同様にしてチタン化合物含有シリカ粒子12を得た。
BET比表面積が120m2/gのアモルファスシリカ90質量部とBET比表面積が200m2/gのアモルファス酸化チタンを使用し、1000℃で焼成すること以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例12と同様にして、チタン化合物含有シリカ粒子13を得た。
BET比表面積が180m2/gのアナターゼ型酸化チタンを使用すること以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例13と同様にして、チタン化合物含有シリカ粒子14を得た。
300℃で焼成すること以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例14と同様にして、チタン化合物含有シリカ粒子15を得た。
BET比表面積が150m2/gのルチル型酸化チタン使用すること以外は、チタン化合物含有シリカ粒子製造例13と同様にして、チタン化合物含有シリカ粒子16を得た。
疎水性アルミナ微粒子製造例1
アモルファスアルミナ(BET比表面積190m2/g)100質量部を撹拌機に入れ、撹拌しながらi−ブチルトリメトキシシラン20質量部とヘキサン20質量部の混合溶液を噴霧し、撹拌処理した。得られた微粉体を120℃まで昇温・撹拌し、溶剤を乾燥させ、疎水性アルミナ微粒子A(BET比表面積130m2/g)を得た。
硫酸法で合成されたアナターゼ型酸化チタン微粉末(BET比表面積180m2/g)100質量部を撹拌機に入れ、撹拌しながらi−ブチルトリメトキシシラン20質量部とヘキサン20質量部の混合溶液を噴霧し、撹拌処理した。得られた微粉体を120℃まで昇温・撹拌し、溶剤を乾燥させ、疎水性酸化チタン微粒子A(BET比表面積120m2/g)を得た。
硫酸法で合成されたアナターゼ型酸化チタン微粉末(BET比表面積100m2/g)100質量部を撹拌機に入れ、撹拌しながらヘキサメチルジシラザン10質量部とヘキサン10質量部の混合溶液を噴霧し、撹拌処理した。得られた微粉体を120℃まで昇温・撹拌し、溶剤を乾燥させ、疎水性酸化チタン微粒子B(BET比表面積75m2/g)を得た。
乾式法で合成されたシリカ微粉末(BET比表面積100m2/g)100質量部を撹拌機に入れ、撹拌しながらヘキサメチルジシラザン10質量部とヘキサン10質量部の混合溶液を噴霧し、撹拌処理した。得られた微粉体を120℃まで昇温・撹拌し、溶剤を乾燥させ、シリカ微粒子A(BET比表面積75m2/g)を得た。
乾式法で合成されたシリカ微粉末(BET比表面積100m2/g)100質量部を撹拌機に入れ、撹拌しながらγ−アミノプロピルトリエトキシシラン10質量部とヘキサン10質量部の混合溶液を噴霧し、撹拌処理した。得られた微粉体を120℃まで昇温・撹拌し、溶剤を乾燥させ、ポジシリカ微粒子A(BET比表面積75m2/g)を得た。
(ハイブリッド樹脂製造例1)
ビニル系共重合体として、スチレン1.9mol、2−エチルヘキシルアクリレート0.21mol、フマル酸0.15mol、α−メチルスチレンの2量体0.03mol、ジクミルパーオキサイド0.05molを滴下ロートに入れる。また、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7.0mol、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3.0mol、コハク酸3.0mol、無水トリメリット酸2.0mol、フマル酸5.0mol及び酸化ジブチル錫0.2gをガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計,撹拌棒,コンデンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、145℃の温度で撹拌しつつ、先の滴下ロートよりビニル系樹脂の単量体、架橋剤及び重合開始剤を4時間かけて滴下した。次いで200℃に昇温を行い、4時間反応せしめてハイブリッド樹脂(1)を得た。GPCによる分子量測定の結果を表2に示す。
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3.6mol、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1.6mol、テレフタル酸1.7mol、無水トリメリット酸1.1mol、フマル酸2.4mol及び酸化ジブチル錫0.1gをガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計,撹拌棒,コンデンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。窒素雰囲気下で、215℃で5時間反応させ、ポリエステル樹脂(1)を得た。GPCによる分子量測定の結果を表2に示す。
トルエン溶媒1000mlとビニル系共重合体として、スチレン2.4mol、n−ブチルアクリレート0.26mol、モノブチルマレート0.09mol、ジ−t−ブチルパーオキサイド0.11molを、温度計,ステンレス製撹拌棒,流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した3リットルの4つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で、窒素雰囲気にて120℃の温度で撹拌しつつトルエンを還流させながら反応させ、ビニル系樹脂(1)を得た。GPCによる分子量測定の結果を表2に示す。
本発明に用いた離型剤を表3に示す。
アーゲ法により合成された炭化水素をプレス発汗法で精製して得られたノルマルパラフィンワックス:ワックス(A)(融点:74.3℃)を使用した。
ベンゼン、長鎖アルキルカルボン酸成分、長鎖アルキルアルコール成分、p−トルエンスルホン酸を溶解、撹拌した後、共沸留去する。生成物を炭酸水素ナトリウムで十分洗浄後、乾燥し再結晶後、洗浄、精製して得られたエステルワックス:ワックス(B)(融点72.7℃)を使用した。
アーゲ法により合成された炭化水素を十分な精製を行わずに得られたノルマルパラフィンワックス:ワックス(C)(融点:51.0℃)を使用した。
チーグラー触媒により低圧で重合することにより得られるポリエチレンワックス:ワックス(D)(融点:95.7℃)を使用した。
融点の高いアルコール変性ポリエチレンワックス:ワックス(E)(融点:108.9℃)を使用した。
ハイブリッド樹脂A 100質量部
フタロシアニン顔料(シアン着色剤) 4質量部
ジ−tert−ブチルサリチル酸のアルミニウム錯体(負荷電性制御剤)
3質量部
ワックスA 4質量部
上記化合物をヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行ない、二軸押出式混練機により溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて約1〜2mm程度に粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。さらに得られた微粉砕物を分級して、重量平均粒径が6.0μmである負摩擦帯電性の非磁性のシアントナー粒子を得た。
チタン化合物含有シリカ粒子3を使用すること、疎水性アルミナを使用しないこと以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
チタン化合物含有シリカ粒子4を使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
チタン化合物含有シリカ粒子5を使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
トナー製造例におけるエアージェット方式による微粉砕における運転条件を変更したこと、微粉砕物を分級する際の運転条件を変更することにより、トナーの重量平均粒径を4.0μmとすること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
トナー製造例におけるエアージェット方式による微粉砕における運転条件を変更したこと、微粉砕物を分級する際の運転条件を変更することにより、トナーの重量平均粒径を9.0μmとすること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
フタロシアニン顔料の替わりにC.I.ピグメントレッド−155(マゼンダ着色剤)を6質量部使用すること、チタン化合物含有シリカ粒子6を使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
ハイブリッド樹脂1の替わりにポリエステル樹脂1を使用すること、チタン化合物含有シリカ粒子9を使用すること、疎水性アルミナ微粒子Aの替わり疎水性酸化チタン微粒子Aを使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
ハイブリッド樹脂1の替わりにポリエステル樹脂1を80質量部、ビニル樹脂1を20質量部使用すること、チタン化合物含有シリカ粒子10を使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
ハイブリッド樹脂1の替わりにビニル樹脂1を使用すること、チタン化合物含有シリカ粒子11を使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
ワックスAの替わりにワックスBを使用すること、チタン化合物含有シリカ粒子12を使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
ワックスAの替わりにワックスDを使用すること、チタン化合物含有シリカ粒子12を使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
チタン化合物含有シリカ粒子13を使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
チタン化合物含有シリカ粒子14を使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
チタン化合物含有シリカ粒子15を使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
チタン化合物含有シリカ粒子16を使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
チタン化合物含有シリカ粒子1の替わりにシリカ微粒子Aを0.8質量部、酸化チタン微粒子Bを0.2質量部使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
チタン化合物含有シリカ粒子1の替わりにポジシリカ微粒子Aを使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
ワックスAの替わりにワックスEを使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
ワックスAの替わりにワックスCを使用すること以外は、実施例1と同様にして耐刷試験を行った。
Claims (9)
- 少なくとも、結着樹脂、着色剤及び離型剤を有する負摩擦帯電性トナー粒子、シリカ粒子及び無機微粒子を少なくとも有する負摩擦帯電性トナーにおいて、
該トナーの示差走査熱量計(DSC)測定による吸熱曲線は、温度30〜200℃の範囲における最大吸熱ピークのピーク温度が60〜100℃の範囲にあり、
該シリカ粒子は、ハロゲンを含まないシロキサン及び揮発性チタン化合物を含む混合物を焼成して作製されたシリカ粒子であり、
該シリカ粒子はチタン元素を含有しており、
該シリカ粒子はシラザン化合物とシリコーンオイルとで処理されており、
該シリカ粒子は、X線回折において、下記式
0.7≦(Ia1/Ib1)≦2.0及び0.7≦(Ia2/Ib2)≦2.0
(式中、Ia1は2θ=25.3における最大強度を示し、Ib1は2θ=25.3±2.0degにおける強度の平均値を示し、Ia2は2θ=27.5における最大強度を示し、Ib2は2θ=27.5±2.0degにおける強度の平均値を示す。)
を満たし、
該無機微粒子は、シランカップリング剤で処理されたアモルファスアルミナである
ことを特徴とする負摩擦帯電性トナー。 - 該シリカ粒子は、チタン元素を含むチタン化合物含有シリカ粒子であり、チタン化合物含有シリカ粒子100質量部に対して、チタン化合物を0.1〜20質量部含有することを特徴とする請求項1に記載の負摩擦帯電性トナー。
- 該シリカ粒子の平均粒径が10〜400nmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の負摩擦帯電性トナー。
- 該シリカ粒子のBET比表面積が5〜300m2/gであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の負摩擦帯電性トナー。
- 該結着樹脂は、(a)ポリエステル樹脂、(b)ポリエステルユニットとビニル系共重合体ユニットとを有しているハイブリッド樹脂、又は(c)ポリエステル樹脂とハイブリッド樹脂の混合物であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の負摩擦帯電性トナー。
- 該結着樹脂は、ポリエステルユニットを含有するハイブリッド樹脂であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の負摩擦帯電性トナー。
- 該トナーは、重量平均粒径が3〜9μmであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の負摩擦帯電性トナー。
- 該トナーは、負荷電性制御剤を含有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の負摩擦帯電性トナー。
- 前記トナーは、ジ−tert−ブチルサリチル酸のアルミニウム錯体を含有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の負摩擦帯電性トナー。
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