JP4415287B2 - 電子写真トナー用樹脂組成物及び電子写真トナー - Google Patents

電子写真トナー用樹脂組成物及び電子写真トナー Download PDF

Info

Publication number
JP4415287B2
JP4415287B2 JP2009522038A JP2009522038A JP4415287B2 JP 4415287 B2 JP4415287 B2 JP 4415287B2 JP 2009522038 A JP2009522038 A JP 2009522038A JP 2009522038 A JP2009522038 A JP 2009522038A JP 4415287 B2 JP4415287 B2 JP 4415287B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyester resin
acid
electrophotographic toner
resin
carbon atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009522038A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2009093592A1 (ja
Inventor
安信 廣田
伸佳 白井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DIC Corp filed Critical DIC Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP4415287B2 publication Critical patent/JP4415287B2/ja
Publication of JPWO2009093592A1 publication Critical patent/JPWO2009093592A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0802Preparation methods
    • G03G9/081Preparation methods by mixing the toner components in a liquefied state; melt kneading; reactive mixing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08742Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08755Polyesters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08795Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their chemical properties, e.g. acidity, molecular weight, sensitivity to reactants
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08797Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their physical properties, e.g. viscosity, solubility, melting temperature, softening temperature, glass transition temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/09Colouring agents for toner particles
    • G03G9/0902Inorganic compounds
    • G03G9/0904Carbon black
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/20Polyesters having been prepared in the presence of compounds having one reactive group or more than two reactive groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/60Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、低温定着性と耐ホットオフセット性に優れる電子写真トナーが得られる電子写真トナー用樹脂組成物及び低温定着性とホットオフセットに優れる電子写真トナーに関する。
近年、レーザープリンターやコピー機の低消費電力化のため、電子写真用トナーにはより低温で定着する性能(低温定着性)の向上が要求されている。低温定着性を向上させるためにトナー中のバインダー樹脂としてポリエステル系の樹脂が一般的に用いられ、更に、該樹脂の軟化点を下げることで低温定着性の向上を図っている。しかしながら、バインダー樹脂の軟化点を下げることで電子写真トナーの低温定着性の向上を図ると、耐ホットオフセット性が著しく低下してしまう。
このため、ワックスを電子写真トナー中に含ませる手法が一般的に用いられている。しかしながら、一般的にワックスとポリエステル系バインダー樹脂との相溶性が極めて悪く、ワックスをバインダー樹脂中に例えば2〜3重量%程度しか含ませることができない。仮にワックスをバインダー樹脂中に2〜3重量%程度含ませることができても、トナー中のワックス分散が不均一になり、ホットオフセットが発生してしまう。このように低温定着性と耐ホットオフセットに優れる電子写真トナーを得るのは困難であった。
ワックスの分散性を向上させる方法として、ワックスとポリエステル系バインダー樹脂との相溶性を上げることがなされ、例えば、バインダー樹脂とワックスと更にこれらを相溶化させる相溶化剤を含有する組成物を用いて電子写真トナーを製造する事が知られている。このような組成物としては、具体的には、例えば、ポリエステル樹脂系バインダー樹脂、ワックス、ポリエステル樹脂と無水マレイン酸変性ポリオレフィンとを反応させてなる相溶化剤を含有する組成物が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。この相溶化剤はバインダー樹脂と同系統のポリエステル樹脂にワックスと相溶性に優れるポリオレフィンが付加した形態となっている。この相溶化剤を使用する事でワックスとポリエステル樹脂系バインダー樹脂との相溶性が向上し、バインダー樹脂の重量に対して5重量%程度と従来よりも多量にワックスを用いる事ができる。
しかしながら、耐ホットオフセット性に優れるトナーを得るにはワックスの含有量がバインダー樹脂の重量に対して5重量%程度では足りず、10重量%程度とする必要がある。前記特許文献1において、相溶化剤を調製する際に用いているポリエステル樹脂は水酸基が0.02〜1mmol/g程度(水酸基価で言うとが1〜70mgKOH/g程度)と電子写真トナー分野で一般的に用いるポリエステル樹脂であるが、このようなポリエステル樹脂では、ポリオレフィンの導入に用いる水酸基の量が少ない。その為、バインダー樹脂の重量に対してワックスの含有量を10重量%程度用いることができるだけの十分な量のポリオレフィンを導入できない。相溶化剤の使用量を多くしバインダー樹脂中に分散できるワックスの量の増加を試みても、相溶化剤に付加しているポリオレフィン鎖の分子量が1000〜20000と大きい為、相溶化剤とバインダー樹脂との相溶性が良好ではい。その為、大量にバインダー樹脂と混合することは困難である。
特開2005−316378号公報
本発明の課題は、低温定着性と耐ホットオフセット性に優れる電子写真トナーが得られる電子写真トナー用樹脂組成物と低温定着性とホットオフセットに優れる電子写真トナーが得られる電子写真トナーを提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を見出した。
1)下記構造式(1)
Figure 0004415287
(式中Rは脂肪族炭化水素基を表し、nは分岐構造の繰り返し単位数を表し平均1〜5である。※aはカルボニル基の炭素原子の結合点、※bは酸素原子の結合点であり、※bには他の構造式(1)の※aが結合する。)
で表される構造を繰り返し単位として有する多分岐状ポリエステル構造を主骨格とするポリエステル樹脂にはその分子末端に特許文献1と比べて多量のアルキル基またはアルケニル基を有させることができ、該アルキル基やアルケニル基の中でも炭素原子数が20〜80のアルキル基または炭素原子数が20〜80のアルケニル基を該ポリエステル樹脂の重量を基準として25〜95重量%含有させることによりワックス効果の高いポリエステル樹脂となる。
2)該ポリエステル樹脂は他のポリエステル樹脂と混合する際に、該ポリエステル樹脂と他のポリエステル樹脂との合計量に対して50重量%と大量に混合させても良好に分散できる。
3)該ポリエステル樹脂はワックスとの相溶性も良好で、相溶化剤としての機能を奏するが、前記の通り該ポリエステル樹脂は他のポリエステル樹脂との合計量に対して50重量%と、ホットオフセット性を十分満足するだけの量を添加することができる為、ワックスとしての機能を発揮できる。従って、該ポリエステル樹脂と他のポリエステル樹脂の混合物に改めて他のワックスを添加せずとも低温定着性、ホットオフセット性に優れる電子写真用トナーが得られる。
本発明は上記知見に基づいて完成したものである。
即ち、本発明は、下記構造式(1)
Figure 0004415287
(式中Rは脂肪族炭化水素基を表し、nは分岐構造の繰り返し単位数を表し平均1〜5である。※aはカルボニル基の炭素原子の結合点、※bは酸素原子の結合点であり、※bには他の構造式(1)の※aが結合する。)
で表される構造を繰り返し単位として有する多分岐状ポリエステル構造を主骨格とし、かつ、その分子末端に炭素原子数が20〜80のアルキル基または炭素原子数が20〜80のアルケニル基を25〜95重量%となる割合で有するポリエステル樹脂(A)と、脂肪族系結晶性ポリエステル樹脂(B)とを含有する事を特徴とする電子写真トナー用樹脂組成物を含有する事を特徴とする電子写真トナー用樹脂組成物を提供するものである。
また、本発明は、前記電子写真用トナー用樹脂組成物を含有することを特徴とする電子写真トナーを提供するものである。
本発明によれば、低温定着性と耐ホットオフセット性に優れる電子写真トナーが得られる樹脂組成物と、低温定着性と耐ホットオフセット性に優れる電子写真トナーを提供することができる。
本発明で用いるポリエステル樹脂(A)は下記構造式(1)で表される構造を繰り返し単位として有する多分岐状ポリエステル構造を主骨格とする。そして、その分子末端に炭素原子数炭素原子数が20〜80のアルキル基または炭素原子数が20〜80のアルケニル基を25〜95重量%となる割合で有する。
Figure 0004415287
(式中Rは脂肪族炭化水素基を表し、nは分岐構造の繰り返し単位数を表し平均1〜5である。※aはカルボニル基の炭素原子の結合点、※bは酸素原子の結合点であり、※bには他の構造式(1)の※aが結合する。)
前記の通り、構造式(1)中のnは分岐構造の繰り返し単位数を表す。このnが増えるにつれてnでくくられた構造の数は増える。例えば、上記構造式(1)においてnが1の場合nで囲まれた構造の数は一つである。nが2の場合はnで囲まれた構造の数は3つとなる。このように構造式(1)のような構造を有するポリエステル樹脂はnが増えるにつれて末端の数も増加する。そして、この末端には水酸基等の官能基を有させ易いため、末端の数を増やすことで水酸基等の官能基数を増加できる。この官能基と反応する官能基(例えば、カルボキシル基等)と炭素原子数20〜80のアルキル基や炭素原子数20〜80のアルケニル基を有する化合物と反応させることにより、該アルキル基やアルケニル基を25〜95重量%と大量に含んだ本願発明で用いるポリエステル樹脂(A)とすることができる。
前記構造式(1)においてnが2の場合、例えば、以下の構造となる。
Figure 0004415287
また、前記構造式(1)においてnが3の場合、例えば、以下の構造となる。
Figure 0004415287
このように、構造式(1)のnの数が増えるに従い、その末端が増えていく。尚、本発明においてnは分岐構造の繰り返し単位数であるが、世代数とも表す事もできる。構造式(1)中のnは、炭素原子数20〜80のアルキル基や炭素原子数20〜80のアルケニル基を25〜95重量%の範囲で有するポリエステル樹脂を得やすいことから2
〜4.5が好ましく、2.5〜4がより好ましい。
構造式(1)中のRは脂肪族炭化水素基である。この炭化水素基は構造式(1)で表される構造を繰り返し単位として有する多分岐状ポリエステル構造を製造する原料の酸やアルコールの残基である。Rとしては炭素原子数2〜7の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素原子数3〜6の脂肪族炭化水素基がより好ましい。
本発明で用いるポリエステル樹脂(A)が有するアルキル基やアルケニル基は炭素原子数が20〜80である必要がある。炭素原子数が20より少ないと、得られるポリエステル樹脂(A)がワックスとしての機能を発現しにくくなり、離型性が低下してしまうため好ましくない。また、得られる電子写真トナーのガラス転移点または融点が低下して耐ホットオフセット性と耐ブロッキング性(コピー機内での保存中にトナー粒子が凝集しない性質)が著しく低下してしまうことから好ましくない。さらに、電子写真トナーの調製時に必要に応じて使用しても良い汎用のワックスとの相溶性が低下し、所望の離型性が得られないことからも好ましくない。
炭素原子数が80より多いと、ポリエステル樹脂(A)の融点が高くなりすぎる。その結果、低温定着性が不十分な電子写真トナーとなってしまうことから好ましくない。また、得られるポリエステル樹脂(A)がバインダー樹脂として機能するポリエステル樹脂(B)との相溶性が低下して相分離する。この為、電子写真トナーの低温定着性と耐ホットオフセット性の両立が困難となることからも好ましくない。
アルキル基、アルケニル基としては、炭素原子数が22〜78のアルキル基または炭素原子数が22〜78のアルケニル基が、低温定着性と耐ホットオフセット性に加え、耐ブロッキング性に優れる電子写真トナーが得られる組成物となることから好ましく、炭素原子数が22〜74のアルキル基または炭素原子数が22〜74のアルケニル基がより好ましい。
本発明で用いるポリエステル樹脂(A)が有するアルキル基やアルケニル基の量としては、25〜95重量%となる割合である必要がある。アルキル基やアルケニル基の量が25重量%よりも少ないと得られるポリエステル樹脂(A)がワックスとしての機能を発現しにくくなり、離型性が低下してしまうため好ましくない。また、得られる電子写真トナーのガラス転移点または融点が低下して耐ホットオフセット性と耐ブロッキング性(コピー機内での保存中にトナー粒子が凝集しない性質)が著しく低下してしまうことから好ましくない。さらに、電子写真トナーの調製時に必要に応じて使用しても良い汎用のワックスとの相溶性が低下し、所望の離型性が得られないことからも好ましくない。
アルキル基やアルケニル基の量が95重量%よりも多いとポリエステル樹脂(A)の融点が高くなりすぎる。その結果、低温定着性が不十分な電子写真トナーとなってしまうことから好ましくない。また、得られるポリエステル樹脂(A)がバインダー樹脂として機能するポリエステル樹脂(B)との相溶性が低下して相分離する。この為、電子写真トナーの低温定着性と耐ホットオフセット性の両立が困難となることからも好ましくない。
本発明で用いるポリエステル樹脂(A)としてはアルキル基やアルケニル基の量が50〜90重量%であるポリエステル樹脂が低温定着性と耐ホットオフセット性に加え、耐ブロッキング性に優れる電子写真トナーが得られる組成物となることから好ましく、65〜85重量%がより好ましい。
本発明で用いるポリエステル樹脂(A)は、例えば、前記アルキル基やアルケニル基を含有し、且つ、官能基(例えば、カルボキシル基等)を有する化合物と(a1)と、構造式(1)で表される構造を繰り返し単位として有する多分岐状ポリエステル構造を主骨格とし、かつ、化合物と(a1)の有する官能基と反応する官能基(例えば、水酸基等)を多く含有するポリエステル樹脂(a2)と、を反応させることにより得られる。
本発明で用いるポリエステル樹脂(A)の調製に用いる化合物(a1)は、炭素原子数が20〜80のアルキル基または炭素原子数が20〜80のアルケニル基を有する1価の官能基を有する化合物等が挙げられる。化合物(a1)としては、例えば、炭素原子数が20〜80のアルキル基を有するモノカルボン酸、炭素原子数が20〜80のアルケニル基を有するモノカルボン酸、炭素原子数が20〜80のアルキル基を有するモノアルコール、炭素原子数が20〜80のアルケニル基を有するモノアルコール、炭素原子数が20〜80のアルキル基を有するモノアミンおよび炭素原子数が20〜80のアルケニル基を有するモノアミン等が挙げられる。
尚、ポリエステル樹脂(A)の融点は、ポリエステル樹脂(A)の重量平均分子量の高低で幅を持つが、通常、化合物(a1)のアルキル基又はアルケニル基の炭素原子数とその使用量(モル量)の組合せで変えることが可能である。例えば、化合物(a1)のアルキル基の炭素原子数を50に固定した場合、その使用量(モル量)が11モル%のときは、ポリエステル樹脂(A)中の該アルキル基の含有量は44重量%となり、融点が80℃(重量平均分子量11800)となる。使用量(モル量)が59モル%のときはポリエステル樹脂(A)中の該アルキル基の含有量は92重量%となり、融点が91℃(重量平均分子量15900)となる。また、化合物(a1)のアルキル基の使用量(モル量)を11モル%に固定した場合、その炭素原子数が22のときはポリエステル樹脂(A)中の該アルキル基の含有量は27重量%となり、融点が46℃(重量平均分子量4500)となる。炭素原子数が78のときはポリエステル樹脂(A)中の該アルキル基の含有量は55重量%となり、融点が137℃(重量平均分子量20900)になる。
ポリエステル樹脂(A)を調製する際の化合物(a1)の使用量としては、ポリエステル樹脂(a2)の調製に用いた原料と前記化合物(a1)の合計モル量に対し10〜60モル%が、炭素原子数が20〜80のアルキル基および/または炭素原子数が20〜80のアルケニル基の含有量が25〜95重量%のポリエステル樹脂を調製しやすいことから好ましく、15〜58モル%がより好ましく、20〜56モル%が更に好ましい。
前記炭素原子数が20〜80のアルキル基を有するモノカルボン酸としては、例えば、
アラキン酸(炭素原子数20)、ベヘニン酸(炭素原子数22)、セロチン酸(炭素原子数26)、モンタン酸(炭素原子数28)、メリシン酸(炭素原子数30)、テトラコンタン酸(炭素原子数40)、ペンタコンタン酸(炭素原子数50)、ヘキサコンタン酸(炭素原子数60)、オクタヘプタコンタン酸(炭素原子数78)等が挙げられる。
前記炭素原子数20〜80のアルケニル基を有するモノカルボン酸としては、例えば、ガドレイン酸(炭素原子数20)、エルカ酸(炭素原子数22)、ネルボン酸(炭素原子数24)、トリアコンテン酸(炭素原子数30)、テトラコンテン酸(炭素原子数40)、ペンタコンテン酸(炭素原子数50)、ヘキサコンテン酸(炭素原子数60)、オクタヘプタコンテン酸(炭素原子数78)等が挙げられる。
前記炭素原子数20〜80のアルキル基を有するモノアルコールとしては、例えば、エイコサノール(炭素原子数20)、トリアコンタノール(炭素原子数30)、テトラコンタノール(炭素原子数40)、ペンタコンタノール(炭素原子数50)、ヘキサコンタノール(炭素原子数60)、オクタヘプタコンタノール(炭素原子数78)等が挙げられる。
前記炭素原子数20〜80のアルケニル基を有するモノアルコールとしては、例えばcis−13−ドコセノール(炭素原子数22)、トリアコンテノール(炭素原子数30)、テトラコンテノール(炭素原子数40)、ペンタコンテノール(炭素原子数50)、ヘキサコンテノール(炭素原子数60)、オクタヘプタコンテノール(炭素原子数78)等が挙げられる。
前記炭素原子数20〜80のアルキル基を有するモノアミンとしては、例えば、エイコシルアミン(炭素原子数20)、トリアコンチルアミン(炭素原子数30)、テトラコンチルアミン(炭素原子数40)、ペンタコンチルアミン(炭素原子数50)、ヘキサコンチルアミン(炭素原子数60)、オクタヘプタコンチルアミン(炭素原子数78)等が挙げられる。
前記炭素原子数20〜80のアルケニル基を有するモノアミンとしては、例えば、エイコセニルアミン(炭素原子数20)、トリアコンテニルアミン(炭素原子数30)、テトラコンテニルアミン(炭素原子数40)、ペンタコンテニルアミン(炭素原子数50)、ヘキサコンテニルアミン(炭素原子数60)、オクタヘプタコンテニルアミン(炭素原子数78)等が挙げられる。
本発明で用いる化合物(a1)の中でも、モノカルボン酸とモノアルコールが好ましく、モノカルボン酸がより好ましい。
本発明で用いるポリエステル樹脂(A)の調製に用いるポリエステル樹脂(a2)としては、構造式(1)で表される構造を繰り返し単位として有する多分岐状ポリエステル構造を主骨格とし、かつ、前記化合物(a1)が有する官能基と反応する官能基を多く含有するポリエステル樹脂(a2)等が挙げられる。化合物(a1)が有する官能基と反応する官能基としては、例えば、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、イソシアネート基等が挙げられる。例えば、化合物(a1)が、モノカルボン酸のときは、ポリエステル樹脂(a2)として、例えば、水酸基を有するポリエステル樹脂やアミノ基を有するポリエステル樹脂等が挙げられる。該化合物(a1)が、モノアルコールやモノアミンのときは、ポリエステル樹脂(a2)として、例えば、カルボキシル基を有するポリエステル樹脂やイソシアネート基を有するポリエステル樹脂等が挙げられる。
ポリエステル樹脂(a2)中の官能基の濃度としては、前記アルキル基またはアルケニル基を25〜95重量%含むポリエステル樹脂が得やすいことから1.5〜15mmol/gが好ましく、3.5〜12mmol/gがより好ましく、5.0〜12mmol/gが更に好ましい。本発明で用いるポリエステル樹脂(a2)の中でも、導入が容易なことおよび該化合物(a1)との反応性が良好なこと等から水酸基を有するポリエステル樹脂やカルボキシル基を主鎖骨格中に有するポリエステル樹脂が好ましく、水酸基を有するポリエステル樹脂がより好ましい。水酸基価としては、100〜750mgKOH/gが好ましく、200〜700mgKOH/gがより好ましく、300〜680mgKOH/gが更に好ましい。
以上のことから本発明で用いるポリエステル樹脂(A)としては、炭素原子数が20〜80のアルキル基または炭素原子数が20〜80のアルケニル基を有するモノカルボン酸と、構造式(1)で表される構造を繰り返し単位として有する多分岐状ポリエステル構造を主骨格とし、水酸基を水酸基価が100〜750mgKOH/gとなるように有するポリエステル樹脂(A1)とを、前記モノカルボン酸の量が、ポリエステル樹脂(A1)の調製に用いた原料と前記モノカルボン酸の合計モル量に対し10〜60モル%となるように用いて得られるポリエステル樹脂が好ましい。
本発明で用いるポリエステル樹脂(a2)は、例えば、前述したとおり構造式(1)で表される構造を繰り返し単位として有する多分岐状ポリエステル構造を主骨格とし、かつ、水酸基等の官能基を多く含有するものである。このような構造を有するポリエステル樹脂としては、例えば、高次に規則的に分枝した構造を有するポリマーであるデンドリマー型ポリエステル樹脂等が挙げられる。
前記構造式(1)で表される構造を繰り返し単位として有する多分岐状構造を有するポリエステル樹脂(例えば、デンドリマー型ポリエステル樹脂等)はナノメーターサイズの高分子として世代と表現される層構造で形成され、分子量分布が狭く、その末端に多くの反応基を有する。本発明ではこの特徴を利用し、化合物(a1)の官能基と反応する官能基を例えば1.5〜15mmol/gと従来より電子写真トナーに用いられるポリエステル樹脂と比べて多量の官能基を有するポリエステル樹脂を用いることにより、前記アルキル基やアルケニル基を25〜95重量部有するポリエステル樹脂(A)とすることができる。その結果、得られるポリエステル樹脂(A)はワックスとしての効果を発現し、しかもバインダー樹脂として用いられる他のポリエステル樹脂(B)とも相溶性に優れるので、ポリエステル樹脂(B)でもポリエステル樹脂(A)の分散性も良好となり、低温定着性、耐ホットオフセット性に優れる電子写真トナーが得られる。そして、前記ポリエステル樹脂(a2)はシャープな熱的挙動を示すことでも電子写真トナーの低温定着性の向上に貢献している。
本発明で言うデンドリマーとは、任意形状の樹枝状の分岐構造を有する最低1つの分岐点を有する高分子構造体である。具体的には、Tomalia,D.A.et al.;Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,29巻,138頁(1990) Frechet,J.M.J.etal.; J. Am.Chem.Soc.,112巻,763頁(1990),Vogtle,F.et al.;Angew.Chem., Int. Ed. Engl., 38巻, 885頁(1999)あるいは柿本雅明; 化学, 50巻, 608頁 (1995) 等の文献に詳述されているデンドリマー構造に代表される概念である。デンドリマーは、超分岐構造をしているものであり、1つのフオーカルポイント(焦点)を有する。フオーカルポイントは、超分岐構造の中心点、或いは樹枝状分岐の開始点、より厳密には、樹枝状構造の任意の分岐末端から分岐の収束方向に分子鎖を逆行した場合の最後の分岐点を意味する。デンドリマーは分子量の増大とともに分岐末端が急速に込み合ってくるために、球状高分子になることが知られている。その分子直径は、1〜数十nm程度の範囲に入ることが知られている。この分子直径の範囲を調節することにより得られる吸着分子の間隔を変化させることが出来る。
本発明において、デンドリマーとは「デンドリマーの科学と機能」〔2000年7月20日、(株)アイシーピー発行、岡田鉦彦編著〕に記載された分枝の定義に従うもので、ここに記載の合成方法により製造することが可能である。
前記ポリエステル樹脂(a2)の一例であるデンドリマー型ポリエステル樹脂の合成方法としては、例えば、1分子あたり2個以上の水酸基を有する化合物と、1分子あたり1個のカルボキシル基および2個以上の水酸基を有する化合物とを反応させて、末端に水酸基を含有する反応物を得た後、前記反応物が有する水酸基に、1分子あたり1個のカルボキシル基および2個以上の水酸基を有する化合物のカルボキシル基とを反応させる方法等が挙げられる。具体的には、例えば、1分子あたり2個以上の水酸基を有する化合物と、1分子あたり1個のカルボキシル基および2個以上の水酸基を有する化合物とを反応させて、2個以上の水酸基を有する化合物由来のコア構造に1個のカルボキシル基および2個以上の水酸基を有する化合物由来の枝部構造がエステル結合を介して形成された構造物を得た後、更に枝部構造が有する水酸基に1個のカルボキシル基および2個以上の水酸基を有する化合物のカルボキシル基とを反応させる方法等が挙げられる。
前記方法では1分子中に2個以上の水酸基を有する化合物を出発物質(コア部)として用い、このコア部に1分子中にカルボキシル基と2個以上水酸基を併有する化合物を縮合反応させ1世代目の枝部を形成させる。さらに、1世代目枝部の末端水酸基にカルボキシル基と2個以上の水酸基を併有する化合物を縮合反応させることで2世代目の枝部を形成する。この世代形成を繰り返すことで所望の世代数、水酸基価を有するデンドリマー型ポリエステル樹脂が得られる。
前記コア部を形成する水酸基を有する化合物として、1価または多価アルコールが挙げられる。1価のアルコールとしては、例えば、オクタノール、ステアリルアルコール、エイコサノール等が挙げられる。また、多価アルコールとしては、例えば2価のアルコール、3価以上のアルコール等が挙げられる。
前記2価のアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族2価アルコール類;ビスフェノールA、ビスフェノールAのポリアルキレンオキサイド付加物等のビスフェノールA誘導体等の芳香族2価アルコール類;シクロヘキサンジメタノール等の脂環族2価アルコール類等が挙げられる。また、カージュラE10「シェルケミカル社製 分枝脂肪酸のモノグリシジルエステル」等の脂肪族モノエポキシ化合物も2価アルコール類として使用することができる。
前記3価以上の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、ジペンタエリスリトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、2−メチルプロパントリオール等が挙げられる。これらアルコールを用いる際は、単独または2種以上を混合して用いることができ、反応温度とモノマーの沸点を考慮して加圧下で縮合反応を行っても良い。1分子あたり2個以上の水酸基を有する化合物中の水酸基の数としては2〜6が好ましく、2〜4がより好ましい。
前記1分子中に1個のカルボキシル基と2個以上水酸基を併有する化合物としては種々のポリヒドロキシモノカルボン酸を用いることが可能であり、例えば、ジメチロールブタン酸、ジメチロールプロピオン酸、5−ヒドロキシイソフタル酸、3,5−ジヒドロキシ安息香酸、およびそれらの誘導体などが挙げられる。これらポリヒドロキシモノカルボン酸を用いる際は、単独または2種以上を混合して用いることができる。1分子中に1個のカルボキシル基と2個以上水酸基を併有する化合物の水酸基の数としては2〜6が好ましく、2〜4がより好ましい。
化合物(a1)とポリエステル樹脂(a2)とを反応させる際には、本発明の効果を損なわない範囲で他のポリエステル樹脂を併用しても良い。ポリエステル樹脂(a2)と他のポリエステル樹脂とでは分子量分布の差異に由来して熱的物性や粘弾性挙動が異なるため、これらを混合することにより要求されるトナー性能に合わせた樹脂組成物とすることもできる。他のポリエステル樹脂としては、例えば、水酸基を有するポリエステル樹脂としては以下の方法で得られるポリエステル樹脂等が挙げられる。
製法1:2価のアルコールと2価のカルボン酸と3価以上のアルコールとを必須として、必要に応じて1価のカルボン酸や1価のアルコールを用いて窒素ガス雰囲気下、触媒存在下で加熱し、脱水縮合する方法。
製法2:エポキシ樹脂と2価のカルボン酸を必須として、必要に応じて3価以上のカルボン酸、1価のカルボン酸、1価のアルコール、2価以上のアルコール等を用いて、空気雰囲気下で加熱し、エポキシ基をカルボン酸により開環付加してエステル化する方法。
カルボキシル基を有するポリエステル樹脂は、例えば、以下の製法により得られるポリエステル樹脂等が挙げられる。
製法3:2価のアルコールと2価のカルボン酸と3価以上のカルボン酸とを必須として、必要に応じて1価のカルボン酸や1価のアルコールを用いて窒素ガス雰囲気下触媒存在下で加熱し、脱水縮合する方法。尚、前記製法1や製法2では、必要に応じて減圧法を用いることも可能である。
前記製法1〜製法3で用いる2価のカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族2価カルボン酸類;オルソフタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、無水コハク酸等の芳香族2価カルボン酸類が挙げられる。2価のカルボン酸は単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
前記製法1〜製法3で用いるアルコールとしては、例えば、前記デンドリマー型ポリエステル樹脂の調製に用いることができるアルコール等が挙げられる。
前記製法2で用いるエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型のエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
前記製法2や製法3で用いる3価以上の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、無水トリメリット酸、シアヌール酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
更に、前記製法1〜製法3では、水酸基とカルボキシル基を併有するヒドロキシカルボン酸を用いることができる。例えば、ジメチロールブタン酸、ジメチロールプロピオン酸、5−ヒドロキシイソフタル酸、3,5−ジヒドロキシ安息香酸、リンゴ酸、およびそれらの誘導体が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
他のポリエステル樹脂としては、例えば、分枝構造に規則性を有さないポリエステル樹脂(不規則性分枝構造を有するポリエステル樹脂)も挙げることができる。不規則性分枝構造を有するポリエステル樹脂としては、例えば、分子量や分枝度の異なるポリマーの混合物であるハイパーブランチポリマー等が挙げられる。
前記ハイパーブランチポリマーは、例えば、1分子中に二種類の反応性官能基を合計三個以上もつ、いわゆるAB型分子の自己縮合により合成される。このため、世代ごとに形成するデンドリマーの分子量分布が理論的に単分散であるのに対して、ハイパーブランチポリマーは分子量分布の制御が難しく必然的に分子量分布が広くなる。ハイパーブランチポリマーの合成方法として、例えば、上記デンドリマーの合成で用いるポリヒドロキシモノカルボン酸の自己縮合等が挙げられる。
本発明で用いるポリエステル樹脂(A)は前記の通り例えば化合物(a1)とポリエステル樹脂(a2)とを反応させて得られる。化合物(a1)は炭素原子数20〜80のアルキル基や炭素原子数20〜80のアルケニル基を有する。これらのアルキル基やアルケニル基は規則的な配列の構造を有する基であり、化合物(a1)をポリエステル樹脂の原料として用いることによりポリエステル樹脂に結晶構造を付与する。従って、本発明で用いるポリエステル樹脂(A)は結晶性ポリエステル樹脂となる
本発明において、「結晶性」とは、樹脂骨格中に存在する規則的配列構造に由来するラメラ結晶型や球晶型などの結晶構造を有し、この結晶構造が熱により融解する際に発生する単独または複数の結晶融解熱に由来する吸熱ピークを有する性質をいう。
化合物(a1)とポリエステル樹脂(a2)とを反応させる方法としては、公知慣用の方法を用いることができる。例えば、ポリエステル樹脂(a2)として水酸基を有するポリエステル樹脂を用いる場合、化合物(a1)としては炭素原子数が20〜80のアルキル基を有するモノカルボン酸、炭素原子数が20〜80のアルケニル基を有するモノカルボン酸を選択し、該水酸基を有するポリエステル樹脂と、炭素原子数が20〜80のアルキル基を有するモノカルボン酸又は炭素原子数が20〜80のアルケニル基を有するモノカルボン酸とを窒素ガス雰囲気下触媒存在下で加熱し、脱水縮合する方法が好ましく用いられる。
本発明で用いるポリエステル樹脂(A)のテトラヒドロフラン可溶分の重量平均分子量は、低温定着性と耐ブロッキング性に優れる電子写真トナーが得られる組成物となることから1,000〜100,000が好ましく、1,500〜90,000がより好ましい。
なお、本発明において、重量平均分子量の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を用い、下記の条件により行った。
測定装置 ;東ソー株式会社製 HLC−8120GPC
カラム ;東ソー株式会社製 TSK−GUARDCOLUMN HXL−H
+東ソー株式会社製 TSK−GEL G5000HXL
+東ソー株式会社製 TSK−GEL G4000HXL
+東ソー株式会社製 TSK−GEL G3000HXL
+東ソー株式会社製 TSK−GEL G2000HXL
検出器 ;RI(示差屈折計)
データ処理;東ソー株式会社製 マルチステーションGPC−8020modelII
測定条件 ;カラム温度 40℃
溶媒 テトラヒドロフラン
流速 1.0ml/分
標準 ;単分散ポリスチレン
試料 ;樹脂固形分換算で0.4重量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(100μl)
本発明で用いるポリエステル樹脂(A)のテトラヒドロフラン不溶分は、低温定着性に優れる電子写真トナーが得られることから10%未満が好ましく、5%未満がより好ましい。
本発明において、テトラヒドロフラン不溶分の測定は、下記の静置法により行った。
<テトラヒドロフラン不溶分の測定>
目開き710μmの篩いにかけたポリエステル樹脂1.5gを秤量し、500メッシュの金網に入れる。この金網を、80gのテトラヒドロフランの入った密閉容器に浸漬し、24時間静置する。24時間後金網を取出し、70℃の乾燥機で1時間乾燥させる。乾燥させた金網を室温まで冷却して金網の重さを量る。下記の式より不溶分を算出する。
不溶分(%)=浸漬後の金網重量÷樹脂の重量を含む浸漬前の金網重量×100
本発明で用いるポリエステル樹脂(A)の融点は、低温定着性と耐ブロッキング性に優れる電子写真トナーが得られることから45〜165℃が好ましく、50〜160℃がより好ましい。
本発明において、ポリエステル樹脂(A)及び後述するポリエステル樹脂(B)の融点もしくはガラス転移点は、示差走査熱量分析(DSC)法を用い、下記の条件により求めた。
測定装置 ;セイコーインスツル株式会社製 DSC−220C
データ処理;EXSTAR6000 PCステーション
測定条件 ;1.0℃から200℃まで昇温(10℃/min)
2.200℃にて10分間保持
3.200℃から0℃まで降温(10℃/min)
4.0℃にて10分間保持
5.0℃から200℃まで昇温(10℃/min)
解析 ;5.の測定結果において、JISK7121(9.1「融解温度の求め方」)に記載された方法に従って融解熱の最大吸熱ピーク温度を求めて融点とした。また、該規格(9.3「ガラス転移温度の求め方」)に記載された方法に従って中間ガラス転移温度を求めた。
本発明で用いるポリエステル樹脂(A)は、単独で使用しても2種以上併用して使用しても良い。
本発明で用いるポリエステル樹脂(B)は、脂肪族炭化水素基を有するカルボン酸及び/又は脂肪族炭化水素基を有するアルコールを必須として用いて調製されたものであり、更に結晶構造を有する。このようなポリエステル樹脂(B)はポリエステル樹脂(A)と相溶性が良好である。ポリエステル樹脂(B)は、例えば、ポリエステル樹脂に結晶性を与える2価カルボン酸や2価アルコールに加え、更に、脂肪族炭化水素基を有する2価のカルボン酸、脂肪族炭化水素基を有する2価のアルコールを用いて合成することができる。
前記ポリエステル樹脂に結晶性を与える2価カルボン酸としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸等が挙げられる。前記ポリエステル樹脂に結晶性を与える2価アルコールとしては、例えば、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。
ポリエステル樹脂の調製に用いる脂肪族炭化水素基を有する2価のカルボン酸としては、例えば、前記2価のカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、無水イタコン酸、修酸、マロン酸、コハク酸、無水コハク酸、ドデシルコハク酸、ドデシル無水コハク酸、ドデセニルコハク酸、ドデセニル無水コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカン−1,10−ジカルボン酸等が挙げられる。また、芳香族または脂環族の2価のカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸、1価のカルボン酸も本発明の効果を損なわない範囲で使用することができる。
芳香族または脂環族の2価のカルボン酸としては、例えば、フタル酸、無水フタル酸、テトラヒドロフタル酸およびその無水物、ヘキサヒドロフタル酸およびその無水物、テトラブロムフタル酸およびその無水物、テトラクロルフタル酸およびその無水物、ヘット酸およびその無水物、ハイミック酸およびその無水物、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸等が挙げられる。
前記3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、無水トリメリット酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸無水物、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸等が挙げられる。
前記1価のカルボン酸としては、例えば、安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸等が挙げられる。
前記したカルボン酸はそれぞれ単独で使用してもよいし、2種以上のものを併用してもよい。さらに、前記多価カルボン酸は、そのカルボキシル基の一部または全部がアルキルエステル、アルケニルエステルまたはアリールエステルとなっているものも使用できる。
また、更に、例えば、ジメチロールプロピオン酸あるいはジメチロールブタン酸等の3官能の原料成分としてのヒドロキシ酸あるいは6−ヒドロキシヘキサン酸のような、1分子中に水酸基とカルボキシル基を併有する化合物あるいはそれらの反応性誘導体も使用できる。
前記2価の脂肪族炭化水素基を有する2価のアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール等が挙げられる。また、芳香族または脂環族の2価のアルコール、3価以上の多価アルコール、1価のアルコールも本発明の効果を損なわない範囲で使用することができる。
芳香族または脂環族の2価のアルコールとしては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF等のビスフェノール類、ビスフェノールAのポリアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールSのポリアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールFのポリアルキレンオキサイド付加物等のビスフェノールのアルキレンオキサイド付加物等のビスフェノール誘導体類等の芳香族のジオール類;シクロヘキサンジメタノール等の脂環族のジオール類等が挙げられる。
前記したビスフェノールAのポリ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のエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。
前記したビスフェノールSのポリ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Sのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールSのプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。
前記したビスフェノールFのポリ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Fのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールFのプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。
また、「カージュラE10」[シェルケミカル社製 分岐脂肪酸のモノグリシジルエステル]等の脂肪族モノエポキシ化合物もかかるジオ−ル類として使用することができる。
前記3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、2−メチルプロパントリオール、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレ−ト等が挙げられる。
また、下記に示すようなポリエポキシ化合物も3価以上のアルコールとして使用することができる。例えば、エチレングリコール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等各種の脂肪族ないしは脂環式ポリオールのポリグリシジルエーテル類;
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールもしくはポリテトラメチレングリコールの如き、各種のポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル類;トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのポリグリシジルエーテル類;アジピン酸、ブタンテトラカルボン酸、プロパントリカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸もしくはトリメリット酸の如き、各種の脂肪族ないしは芳香族ポリカルボン酸のポリグリシジルエステル類;ブタジエン、ヘキサジエン、オクタジエン、ドデカジエン、シクロオクタジエン、α−ピネンもしくはビニルシクロヘキセンの如き、各種の炭化水素系ジエンのビスエポキシド類;ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペートもしくは3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキシルカルボキシレートの如き、各種の脂環式ポリエポキシ化合物;またはポリブタジエンもしくはポリイソプレンの如き、各種のジエンポリマーのエポキシ化物;「EGM−400」[東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製の、3−グリシドキシプロピル基を有する、環状のポリシロキサンの商品名]等のポリエポキシ化合物が挙げられる。
更に、一分子中に2個以上のエポキシ基を有する多価エポキシ化合物も多価アルコール類として使用することができる。例えば、2〜4価のエポキシ化合物、5価以上のエポキシ化合物等が挙げられる。前記2〜4価のエポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテル等が挙げられる。これらのうち、耐可塑剤性が良好なことから、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましい。
前記5価以上のエポキシ化合物としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ基を有するビニル化合物の重合体あるいは共重合体、エポキシ化レゾルシノール−アセトン縮合物、部分エポキシ化ポリブタジエン等が挙げられる。これらの中でも、反応性が良好なことからクレゾールノボラック型エポキシ樹脂とフェノールノボラック型エポキシ樹脂がより望ましい。また、前記2〜4価のエポキシ化合物と5価以上のエポキシ化合物は2種以上を併用しても差し支えない。
前記したアルコールは、単独で使用してもよいし2種以上のものを併用することもできる。さらに、これらの多価アルコール類の他、ステアリルアルコールなどの1価の高級アルコール等も本発明の特徴を損なわない範囲で併用することができる。
本発明で用いるポリエステル樹脂(B)は直鎖構造、分枝構造のいずれでも良いが、ポリエステル樹脂(A)と類似構造を有することで相溶性が良好である理由から分枝構造を有するポリエステル樹脂が好ましい。分枝構造を有するポリエステル樹脂の中でも、前記構造式(1)で表される構造を繰り返し単位として有する多分岐状ポリエステル構造を主骨格とするポリエステル樹脂が好ましい。このようなポリエステル樹脂としては、例えば、デンドリマー型ポリエステル樹脂等が挙げられる。
ハイパーブランチ型ポリエステル樹脂も分枝構造を有するポリエステル樹脂として例示ずることができる。ハイパーブランチ型ポリエステル樹脂は、例えば、1分子中に二種類の反応性官能基を合計三個以上もつ、いわゆるAB型分子の自己縮合により合成される。このため、世代ごとに形成するデンドリマー型ポリエステル樹脂の分子量分布が理論的に単分散であるのに対して、ハイパーブランチ型ポリエステル樹脂は分子量分布の制御が難しく必然的に分子量分布が広くなる。ハイパーブランチ型ポリエステル樹脂の合成方法として、例えば、上記デンドリマー型ポリエステル樹脂の合成で用いるポリヒドロキシモノカルボン酸の自己縮合等が挙げられる。
本発明で用いるポリエステル樹脂(B)のテトラヒドロフラン可溶分の重量平均分子量は、低温定着性と耐ホットオフセット性に優れる電子写真トナーが得られることから5,000〜300,000が好ましく、6,000〜250,000がより好ましい。
本発明で用いるポリエステル樹脂(B)の融点もしくはガラス転移点は、低温定着性と耐ホットオフセット性に優れる電子写真トナーが得られることから45〜165℃が好ましく、50〜160℃がより好ましい。
本発明の電子写真トナー用樹脂組成物において、ポリエステル樹脂(A)の含有量は、ポリエステル樹脂(A)とポリエステル樹脂(B)との合計100重量部に対して0.1〜50重量部であることが、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の理由から好ましく、1〜20重量部であることがより好ましい。
本発明の電子写真トナーは本発明の電子写真トナー用樹脂組成物を含有する。本発明の電子写真トナーは、具体的には、例えば、本発明の電子写真トナー用樹脂組成物に、必要に応じて着色剤、離型剤(ワックス)、帯電制御剤等の添加剤を添加して本発明の電子写真トナー用樹脂組成物中の樹脂の融点以上で溶融混練した後、粉砕し、分級することにより得ることができる。勿論、これ以外の方法で製造してもよい。
前記着色剤としては、例えば、種々の有機顔料、無機顔料、染料等を用いることができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、ランプブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、ウルトラマリンブルー、フタロシアニンブルー、クロムイエロー、ピグメントイエローL、チタンイエロー、ローズベンガラ、キナクリドンレッド、ウオッチングレッド等を挙げることができ、1種又は2種以上の組み合わせで使用することができる。
本発明の電子写真トナー中の着色剤の重量割合は特に制限されないが、通常電子写真トナー100重量部当たり、着色剤1〜60重量部、好ましくは3〜30重量部である。
上記離型剤としては、例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプッシュワックス、ステアリルビスアミド、酸化ワックス等の合成ワックスや、カルナウバワックス、モンタンワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス等の天然ワックス等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上の組み合わせで使用することができる。好適な離型剤としては、例えば、合成ポリプロピレンワックスであるビスコール660P、ビスコール550P[三洋化成工業(株)製]等がある。
本発明においてはポリエステル樹脂(A)を離型剤として単独で用いても離型性を十分に発現し得るが、上記汎用の離型剤の併用も可能である。この場合、通常電子写真トナー100重量部当たり、離型剤0.1〜10重量部、好ましくは1〜5重量部である。
上記帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン系染料、4級アンモニウム塩、トリメチルエタン系染料、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、金属錯塩アゾ系染料等の重金属含有酸性染料等公知慣用の電荷制御剤を挙げることができ、1種又は2種以上の組み合わせで使用することができる。
本発明の電子写真トナー中の帯電制御剤の重量割合は特に制限されるものではないが、好ましくは電子写真トナー100重量部当たり、帯電制御剤0.5〜3重量部が望ましい。
本発明の電子写真トナーを得るに当たっては、その製造の任意の工程において、更に、流動性向上剤等の各種助剤を加えることができる。流動性向上剤は、電子写真トナーの表面に付着させるのが有効である。
さらに、本発明で得られる電子写真トナーは、このままでもトナーとして使用することができるが、シリカを外添することにより、より粉体流動性を向上させることができ実用上好適である。
シリカとしては、比較的大きい平均粒子径を有するものと、比較的小さい平均粒子径を有するものがあり、これらは単独で用いても併用してもよい。シリカの外添量としては、帯電量が必要充分となり、感光体ドラムを傷つけたり、トナーの環境特性の悪化を招くこと等がないことから、電子写真トナー粒子100重量部に対し、0.1〜5.0重量部が実用上好適である。
次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。例中「部」とあるのは、特にことわりがない限り重量部を表すものとする。
合成例1〔ポリエステル(A)の合成〕
攪拌機、窒素ガス導入口、温度計を備えた4つ口の3Lステンレスフラスコに、トリメチロールプロパン107.2gとジメチロールプロピオン酸321.6gおよびp−トルエンスルホン酸0.20gを仕込み攪拌しながら130℃まで昇温した。さらに0.5時間をかけて減圧しながら140℃まで昇温させた。反応の進行は酸価の変化で確認し、確認の際は窒素ガスを導入しながら減圧を解除して行った。酸価1以下になるまで140℃で減圧を続け、酸価が1以下になった事を確認した。この反応物にジメチロールプロピオン酸を643.2g加え、140℃で減圧しながら酸価1以下になるまで反応を進行させた。酸価1以下を確認した後、さらにこの反応混合物にジメチロールプロピオン酸を1286.4g加え酸価1以下になるまで140℃で減圧しながら反応を進行させた。酸価1以下になったら窒素ガスを導入しながら減圧を解除し、ポリエステル樹脂(a2)としての反応混合物(a2−1)2056.0g(調製に用いた原料のモル量は17.6モル)を取り出した。この反応混合物(a2−1)の水酸基価は524mgKOH/gであった。この反応混合物(a2−1)1710.0g(調製に用いた原料のモル量は14.6モル)を、別に準備した攪拌機、窒素ガス導入口、温度計を備えた4つ口の3Lステンレスフラスコに移し取り、次いで化合物(a1)としてベヘニン酸(炭素原子数22)622.9g(1.8モル)を仕込んだ。更にジブチルスズオキサイド1.0gを仕込み、攪拌しながら140℃減圧下で5時間反応させて前記構造式(1)で表される構造を繰り返し単位として有する(nの平均値は2.7)多分岐状ポリエステル構造を主骨格に有する分枝状結晶性ポリエステル(A1)を得た。分枝状結晶性ポリエステル(A1)の酸価は1.2mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は4500、テトラヒドロフラン不溶分は0%、DSCから測定した融点は46℃である。また、分枝状結晶性ポリエステル(A1)中のベヘニン酸由来のアルキル基の含有率は27.1重量%である。また、ベヘニン酸の使用量は、ベヘニン酸のモル量(1.8モル)と前記反応混合物(a2−1)の調製に用いた原料のモル量(14.6モル)との合計モル量に対し、11.1モル%であった。
合成例2(同上)
反応混合物(a2−1)を830.0g(調製に用いた原料のモル量は7.1モル)、ベヘニン酸を1551.9g(4.6モル)用いた以外は合成例1と同様にして分枝状結晶性ポリエステル(A2)を得た。同樹脂の酸価は1.4mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は6200、テトラヒドロフラン不溶分は0%、DSCから測定した融点は52℃であった。また、分枝状結晶性ポリエステル(A2)中のベヘニン酸由来のアルキル基の含有率は67.5重量%である。ベヘニン酸の使用量は、ベヘニン酸モル量(4.6モル)と前記反応混合物(a2−1)の調製に用いた原料のモル量(7.1モル)との合計モル量に対し、39.1モル%であった。
合成例3(同上)
攪拌機、窒素ガス導入口、温度計を備えた4つ口の3Lステンレスフラスコに、ペンタエリスリトール108.8gとジメチロールプロピオン酸428.8g及びp−トルエンスルホン酸0.20gを仕込み攪拌しながら130℃まで昇温した。さらに0.5時間をかけて減圧しながら140℃まで昇温させた。反応の進行は酸価の変化で確認し、確認の際は窒素ガスを導入しながら減圧を解除して行った。酸価1以下になるまで140℃で減圧を続け、酸価が1以下になった事を確認し、ポリエステル樹脂(a2)としての反応混合物(a2−2)480.0g(4.0モル)を取り出した。反応混合物(a2−2)の水酸基価は748mgKOH/gであった。この反応混合物(a2−2)の471.0g(調製に用いた原料のモル量は3.9モル)を、別に準備した攪拌機、窒素ガス導入口、温度計を備えた4つ口の3Lステンレスフラスコに移し取り、次いで、化合物(a1)としてベヘニン酸1930.0g(5.7モル)を仕込んだ。更にジブチルスズオキサイド1.0部を仕込み、攪拌しながら140℃減圧下で5時間反応させて前記構造式(1)で表される構造を繰り返し単位として有する(nの平均値は3.5)多分岐状ポリエステル構造を主骨格に有する分枝状結晶性ポリエステル(A3)を得た。また、分枝状結晶性ポリエステル(A3)中のベヘニン酸由来のアルキル基の含有率は84.0重量%である。分枝状結晶性ポリエステル(A3)の酸価は2.2mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は8600、テトラヒドロフラン不溶分は0.1%、DSCから測定した融点は55℃であった。ベヘニン酸の使用量は、ベヘニン酸のモル量(5.7モル)と前記反応混合物(a2−2)の調製に用いた原料のモル量(3.9モル)との合計モル量に対し、59.1モル%であった。
合成例4(同上)
ベヘニン酸622.9gの代わりにペンタコンタン酸(炭素原子数50)1011.6g(1.4モル)を用い、反応混合物(a2−1)を1314.0g(調製に用いた原料のモル量は11.2モル)用いた以外は合成例1と同様にして分枝状結晶性ポリエステル(A4)を得た。また、分枝状結晶性ポリエステル(A4)中のペンタコンタン酸由来のアルキル基の含有率は44重量%である。分枝状結晶性ポリエステル(A4)の酸価は1.6mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は11800、テトラヒドロフラン不溶分は0.1%、DSCから測定した融点は80℃であった。ペンタコンタン酸の使用量は、ペンタコンタン酸のモル量(1.4モル)と前記反応混合物(a2−1)の調製に用いた原料のモル量(11.2モル)との合計モル量に対し、10.9モル%であった。
合成例5(同上)
ベヘニン酸622.9gの代わりにペンタコンタン酸1886.6g(2.6モル)を用い、反応混合物(a2−1)を459.0g(調製に用いた原料のモル量は3.9モル)用いた以外は合成例1と同様にして分枝状結晶性ポリエステル(A5)を得た。分枝状結晶性ポリエステル(A5)中のペンタコンタン酸由来のアルキル基の含有率は82.1重量%である。分枝状結晶性ポリエステル(A5)の酸価は2.3mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は13400、テトラヒドロフラン不溶分は0.1%、DSCから測定した融点は87℃であった。ペンタコンタン酸の使用量は、ペンタコンタン酸のモル量(2.6モル)と前記反応混合物(a2−1)の調製に用いた原料のモル量(3.9モル)との合計モル量に対し、39.6モル%であった。
合成例6(同上)
ベヘニン酸1930.0gの代わりにペンタコンタン酸2104.5g(2.9モル)用い、反応混合物(a2−2)を244.0g(調製に用いた原料のモル量は2.0モル)用いた以外は合成例3と同様にして分枝状結晶性ポリエステル(A6)を得た。分枝状結晶性ポリエステル(A6)中の酸価は4.3mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は15900、テトラヒドロフラン不溶分は0.2%、DSCから測定した融点は91℃であった。分枝状結晶性ポリエステル(A6)中のペンタコンタン酸由来のアルキル基の含有率は91.6重量%である。ペンタコンタン酸の使用量は、ペンタコンタン酸のモル量(2.9モル)と前記反応混合物(a2−1)の調製に用いた原料のモル量(2.0モル)との合計モル量に対し、58.6モル%であった。
合成例7〔比較対照用分枝状ポリエステル(A´)の合成〕
ベヘニン酸622.9gの代わりにステアリン酸(炭素原子数18)537.6g(1.9モル)を用い、反応混合物(a2−1)を1797.0g(調製に用いた原料のモル量は15.4モル)用いた以外は合成例1と同様にして比較対照用分枝状結晶性ポリエステル(A´1)を得た。分枝状結晶性ポリエステル(A´1)中のステアリン酸由来のアルキル基の含有率は23.4重量%である。分枝状結晶性ポリエステル(A´1)の酸価は1.1mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は4000、テトラヒドロフラン不溶分は0%、DSCから測定した融点は32℃であった。ステアリン酸の使用量は、ステアリン酸のモル量(1.9モル)と前記反応混合物(a2−1)の調製に用いた原料のモル量(15.4モル)との合計モル量に対し、10.9モル%であった。
合成例8(同上)
ベヘニン酸622.9gの代わりにステアリン酸1465.0g(5.2モル)を用い、反応混合物(a2−1)を929.0g(調製に用いた原料のモル量は8.0モル)用いた以外は合成例1と同様にして比較対照用分枝状結晶性ポリエステル(A´2)を得た。分枝状結晶性ポリエステル(A´2)中のステアリン酸由来のアルキル基の含有率は63.7重量%である。分枝状結晶性ポリエステル(A´2)の酸価は1.9mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は5600、テトラヒドロフラン不溶分は0%、DSCから測定した融点は39℃であった。ステアリン酸の使用量は、ステアリン酸のモル量(5.2モル)と前記反応混合物(a2−1)の調製に用いた原料のモル量(8.0モル)との合計モル量に対し、39.3モル%であった。
合成例9(同上)
ベヘニン酸1930.0gの代わりにステアリン酸1868.6g(6.6モル)用い、反応混合物(a2−2)を550.0g(調製に用いた原料のモル量は4.6モル)用いた以外は合成例3と同様にして比較対照用分枝状結晶性ポリエステル(A´3)を得た。分枝状結晶性ポリエステル(A´3)中のステアリン酸由来のアルキル基の含有率は81.2重量%である。分枝状結晶性ポリエステル(A´3)の酸価は2.2mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は7300、テトラヒドロフラン不溶分は0%、DSCから測定した融点は44℃であった。ステアリン酸の使用量は、ステアリン酸のモル量(6.6モル)と前記反応混合物(a2−2)の調製に用いた原料のモル量(4.6モル)との合計モル量に対し、58.9モル%であった。
合成例10(同上)
反応混合物(a2−1)を1842.0g(調製に用いた原料のモル量は15.8モル)、ベヘニン酸を480.8g(1.4モル)用いた以外は合成例1と同様にして比較対照用分枝状結晶性ポリエステル(A´4)を得た。分枝状結晶性ポリエステル(A´4)中のベヘニン酸由来のアルキル基の含有率は20.9重量%である。分枝状結晶性ポリエステル(A´4)の酸価は1.2mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は3200、テトラヒドロフラン不溶分は0%、DSCから測定した融点は42℃であった。ベヘニン酸の使用量は、ベヘニン酸のモル量(1.4モル)と前記反応混合物(a2−1)の調製に用いた原料のモル量(15.8モル)との合計モル量に対し、8.2モル%であった。
合成例11〔バインダー用ポリエステル樹脂の合成(B1)〕
攪拌機、窒素ガス導入口、温度計を備えた4つ口の3Lステンレスフラスコに、エチレングリコール731.2gとアジピン酸1674.8gおよびジブチルスズオキサイド0.8gを仕込み攪拌しながら2時間をかけて190℃まで昇温した。常圧窒素ガス雰囲気下190℃で4時間反応させた後、0.5時間をかけて減圧しながら200℃まで昇温させた。減圧下200℃で4時間反応させて反応させてバインダー用ポリエステル樹脂(B1)を得た。同樹脂の酸価は11.2mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は32300、DSCから測定した融点は47℃であった。
合成例12〔バインダー用ポリエステル樹脂の合成(B2)〕
攪拌機、窒素ガス導入口、温度計を備えた4つ口の3Lステンレスフラスコに、エチレングリコール296.4g、ネオペンチルグリコール498.2g、テレフタル酸765.6g、イソフタル酸765.6gおよびジブチルスズオキサイド0.8gを仕込み、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら2時間をかけて190℃まで昇温した。系内を0.2MPaまで加圧し、220℃で2時間反応させた後、2時間をかけて240℃まで昇温させた。240℃で1時間反応させた後、常圧に戻してさらに1時間反応させた。その後、減圧下で4時間反応させて反応させてバインダー用ポリエステル樹脂(B2)を得た。同樹脂の酸価は10.7mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は15200、DSCから測定したガラス転移点は60℃であった。
合成例13〔バインダー用ポリエステル樹脂の合成(B3)〕
攪拌機、窒素ガス導入口、温度計を備えた4つ口の3Lステンレスフラスコに、2,2−ビス(ポリオキシエチレン−オキシフェニル)プロパン1455.6g、テレフタル酸343.4g、イソフタル酸343.6gおよびジブチルスズオキサイド0.7gを仕込み、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら4時間をかけて240℃まで昇温した。240℃で6時間反応させてバインダー用ポリエステル樹脂(B3)を得た。同樹脂の酸価は11.7mgKOH/g、GPCから算出した重量平均分子量は14700、DSCから測定したガラス転移点は62℃であった。
実施例1
バインダー用ポリエステル樹脂(B1)84部、カーボンブラックMA−11(三菱化学製)5部、ボントロンS34(オリエント化学製 帯電制御剤)1部及び分枝状結晶性ポリエステル(A1)10部をヘンシェルミキサ−で混合した後、2軸混練機で混練し、混練物を得た。このようにして得られた混練物を粉砕、分級した。シリカR972(日本アエロジル製)3部をヘンシェルミキサーで混合後、篩かけをして、電子写真トナー用樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物5部とキャリア(シリコン樹脂被覆フェライトキャリア)95部を混合攪拌して電子写真トナー1を調整した。トナー1について、低温定着性、耐ホットオフセット性、耐ブロッキング性について下記評価方法に従って評価した。評価結果を第1表に示す。
<低温定着性の評価>
熱ロールの設定温度を5℃きざみに80℃から210℃まで変化させ、ベタ印刷を行った。ベタ印刷部分に堅牢度試験を行い試験前後の画像濃度をマクベス濃度計(RD−918)で測定し、その試験前の値に対する剥離後の濃度値の比率を%で表示した場合に、その値が80%以上となる温度を定着開始温度とした。この温度が低いほど低温定着性の良好な電子写真トナーである。低温定着性の評価基準は下記の通りとした。尚、堅牢度試験は学振型摩擦堅牢度試験機(荷重:200g、擦り操作:5ストローク)を用いて行った。
◎;定着開始温度が100℃未満の場合
○;定着開始温度が100℃以上、105℃未満の場合
△;定着開始温度が105℃以上、110℃未満の場合
×;定着開始温度が110℃以上の場合
<耐ホットオフセット性の評価方法>
熱ロールの設定温度を5℃きざみに80℃から210℃まで変化させたときに、ベタ印刷部分が再び同じ用紙にオフセットし、目視で確認できる最低の温度で表示した。この温度が高いほど耐オフセット性が良好であることを示す。
◎;オフセット開始温度が170℃以上の場合
○;オフセット開始温度が150℃以上、170℃未満の場合
△;オフセット開始温度が130℃以上、150℃未満の場合
×;オフセット開始温度が130℃未満の場合
ただし、高温でオフセットしない場合でも、樹脂自体がワックスとして作用し印刷媒体への定着性が悪いものは×の評価とした。
尚、定着開始温度、耐オフセット性の評価は、次のようなヒートローラー定着機条件で行った。
ロール材質:上;ポリテトラフルオロエチレン、下;シリコーン
上ロール荷重:7Kg/350mm
ニップ幅:4mm
紙通し速度:280cm/sec
<耐ブロッキング性の評価方法>
40℃50%RHの環境下で66g/cm2の負荷をかけて48時間放置したトナーをサンプルとして用い、同サンプル400gを目開き45μmの篩いをセットした振動篩い装置で振幅1mm30秒間振動させた。篩いに残った凝集物の割合を下記の基準で評価した。凝集物の割合が小さいものほど耐ブロッキング性は良好である。
◎;10質量%未満の場合
○;10〜20質量%未満の場合
△;20〜30質量%未満の場合
×;30質量%以上の場合
実施例2〜18
分枝状結晶性ポリエステル(A)およびバインダー用ポリエステル樹脂(B)の組合せを第1表に示す組合せにした以外は実施例1と同様にして電子写真トナー2〜27を作成した。実施例1と同様に評価を行い、その結果を第1表に示す。
Figure 0004415287
比較例1〜12
分枝状結晶性ポリエステル(A´)およびバインダー用ポリエステル樹脂(B)の組合せを第1表に示す組合せにした以外は実施例1と同様にして比較対照用電子写真トナー1〜13を作成した。実施例1と同様に評価を行い、その結果を第2表に示す。
比較例13
60Lの反応容器に蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌措置を常法に従い設置し、窒素ガス雰囲気下にて、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸100モル、ジオール成分として1,4−ブタンジオール120モルを加え、エステル化縮合触媒としてチタンテトラブトキシド(TBB)0.05モルを仕込み、220℃で、生成する水を蒸留塔より留出させながらエステル化反応を行った。蒸留塔より水が留出しなくなった時点でエステル化反応を終了した。
エステル化反応終了後、60Lの反応容器の蒸留塔への開口部を閉鎖すると共に、真空ポンプからのラインを開き、反応系内を5mmHg以下に減圧し、240℃、攪拌回転数60rpmで縮合反応を行うとともに縮合反応で生じた遊離ジオールを反応系外へ留出させて、高融点結晶性ポリエステル(B4)を得た。同樹脂のDSCから測定した融点は227℃であった。
60Lの反応容器に蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌措置を常法に従い設置し、窒素ガス雰囲気下にて、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸90モル、屈曲モノマー成分としてイソフタル酸5モル、無水フタル酸5モル、分岐モノマー成分としてネオペンチルグリコール60モル、他のジオールとしてエチレングリコール60モル、エステル化縮合触媒としてチタンテトラブトキシド(TBB)0.05モルを仕込み、200℃で、生成する水を蒸留塔より留出させながらエステル化反応を行った。蒸留塔より水が留出しなくなった時点でエステル化反応を終了した。エステル化反応終了後、60Lの反応容器の蒸留塔への開口部を閉鎖すると共に、真空ポンプからのラインを開き、反応系内を5mmHg以下に減圧し、240℃、攪拌回転数60rpmで縮合反応を行うとともに縮合反応で生じた遊離ジオールを反応系外へ留出させて、非結晶性ポリエステル(B5)を得た。同樹脂のDSCから測定したガラス転移点は60℃であった。
60Lの反応容器に蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌措置を常法に従い設置し、窒素ガス雰囲気下にて、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸90モル、屈曲モノマー成分としてイソフタル酸10モル、分岐モノマー成分としてネオペンチルグリコール60モル、他のジオールとしてエチレングリコール60モル、エステル化縮合触媒としてチタンテトラブトキシド(TBB)0.05モルを仕込み、200℃で、生成する水を蒸留塔より留出させながらエステル化反応を行った。蒸留塔より水が留出しなくなった時点でエステル化反応を終了した。エステル化反応終了後、60Lの反応容器の蒸留塔への開口部を閉鎖すると共に、真空ポンプからのラインを開き、反応系内を5mmHg以下に減圧し、240℃、攪拌回転数60rpmで縮合反応を行うとともに縮合反応で生じた遊離ジオールを反応系外へ留出させて、非結晶性ポリエステル(B6)を得た。同樹脂のDSCから測定したガラス転移点は78℃であった。
60Lの反応容器に蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌措置を常法に従い設置し、窒素ガス雰囲気下にて、酸価80mgKOH/gの無水マレイン酸変性ポリプロピレン(AC−597A:Haneywell社製)10重量部と、非結晶性ポリエステル90重量部とを250℃で加熱し、溶融後30分間混練撹拌を続けてエステル化反応を行い、相溶化剤(C1)を得た。
得られた結晶性ポリエステル(B4)10重量部、非結晶性ポリエステル(B5)80重量部及び非結晶性ポリエステル(B6)10重量部とをL/D=37の二軸押出機を用いてバレル温度240℃で溶融混練してトナー用樹脂を得た。得られたトナー用樹脂94重量部に相溶化剤(C1)6重量部、荷電制御剤(TN−105:保土谷化学社製)1重量部、カーミン6Bに属するマゼンダ顔料5重量部、カルナバワックス5重量部(融点83℃)をヘンシェルミキサーで充分に混合した後、130℃で溶融混練し、冷却、粗粉砕した。その後、ジェットミル(ラボジェット:日本ニューマチック社製)で微粉砕して、平均粒径約8〜12μmのトナー粉末を得た。更に、このトナー粉末を分級機(MDS−2:日本ニューマチック社製)で分級して、平均粒径約10μmのトナー微粉末を得た。このトナー微粉末100重量部に、疎水性シリカ(R972:日本アエロジル社製)1.0重量部を均一に混合(外添)して比較対象用トナー13´を作製した。このトナーを用いて実施例1と同様に評価を行い、その結果を第2表に示す。
Figure 0004415287

Claims (14)

  1. 下記構造式(1)
    Figure 0004415287
    (式中Rは脂肪族炭化水素基を表し、nは分岐構造の繰り返し単位数を表し平均1〜5である。※aはカルボニル基の炭素原子の結合点、※bは酸素原子の結合点であり、※bには他の構造式(1)の※aが結合する。)
    で表される構造を繰り返し単位として有する多分岐状ポリエステル構造を主骨格とし、かつ、その分子末端に炭素原子数が20〜80のアルキル基または炭素原子数が20〜80のアルケニル基を25〜95重量%となる割合で有するポリエステル樹脂(A)と、脂肪族系結晶性ポリエステル樹脂(B)とを含有する事を特徴とする電子写真トナー用樹脂組成物。
  2. 前記ポリエステル樹脂(A)が炭素原子数が22〜74のアルキル基または炭素原子数が22〜74のアルケニル基を65〜85重量%となる割合で有するポリエステル樹脂である請求項1記載の電子写真トナー用樹脂組成物。
  3. 前記ポリエステル樹脂(A)が、構造式(1)のnが2〜4.5のポリエステル樹脂である請求項1記載の電子写真トナー用樹脂組成物。
  4. 前記ポリエステル樹脂(A)が、構造式(1)のnが1〜3のポリエステル樹脂である請求項1記載の電子写真トナー用樹脂組成物。
  5. 前記ポリエステル樹脂(A)が、構造式(1)のnが1または3のポリエステル樹脂である請求項1記載の電子写真トナー用樹脂組成物。
  6. 前記ポリエステル樹脂(A)が、炭素原子数が20〜80のアルキル基または炭素原子数が20〜80のアルケニル基を有するモノカルボン酸と、構造式(1)で表される構造を繰り返し単位として有する多分岐状ポリエステル構造を主骨格とし、水酸基を水酸基価が100〜750mgKOH/gとなるように有するポリエステル樹脂(A1)とを、前記モノカルボン酸の量が、ポリエステル樹脂(A1)の調製に用いた原料と前記モノカルボン酸の合計モル量に対し10〜60モル%となるように用いて得られるポリエステル樹脂である請求項1記載の電子写真トナー用樹脂組成物。
  7. 前記ポリエステル樹脂(A1)が、1分子あたり2個以上の水酸基を有する化合物と、1分子あたり1個のカルボキシル基および2個以上の水酸基を有する化合物とを反応させて、末端に水酸基を含有する反応物を得た後、前記反応物が有する水酸基に、1分子あたり1個のカルボキシル基および2個以上の水酸基を有する化合物のカルボキシル基とを反応させて得られるポリエステル樹脂である請求項記載の電子写真トナー用樹脂組成物。
  8. 前記1分子あたり2個以上の水酸基を有する化合物がトリメチロールプロパンであり、1分子あたり1個のカルボキシル基および2個以上の水酸基を有する化合物がジメチロールプロピオン酸である請求項7記載の電子写真トナー用樹脂組成物。
  9. 前記1分子あたり2個以上の水酸基を有する化合物がペンタエリスリトールであり、1分子あたり1個のカルボキシル基および2個以上の水酸基を有する化合物がジメチロールプロピオン酸である請求項7記載の電子写真トナー用樹脂組成物。
  10. 前記ポリエステル樹脂(A)が重量平均分子量1,000〜100,000のポリエステル樹脂である請求項1記載の電子写真トナー用樹脂組成物。
  11. 前記ポリエステル樹脂(A)が融点45〜165℃のポリエステル樹脂である請求項記載の電子写真トナー用樹脂組成物。
  12. 前記ポリエステル樹脂(B)の重量平均分子量が6000〜250000で、ガラス転移点が45〜165℃である請求項記載の電子写真トナー用樹脂組成物。
  13. 前記ポリエステル樹脂(A)の含有量が、ポリエステル樹脂(A)とポリエステル樹脂(B)との合計100質量部に対して0.1〜50質量部である請求項1〜12のいずれか1項記載の電子写真トナー用樹脂組成物。
  14. 請求項1〜12のいずれか1項記載の電子写真用トナー用樹脂組成物を含有することを特徴とする電子写真トナー。
JP2009522038A 2008-01-24 2009-01-21 電子写真トナー用樹脂組成物及び電子写真トナー Active JP4415287B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008013629 2008-01-24
JP2008013629 2008-01-24
PCT/JP2009/050818 WO2009093592A1 (ja) 2008-01-24 2009-01-21 電子写真トナー用樹脂組成物及び電子写真トナー

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4415287B2 true JP4415287B2 (ja) 2010-02-17
JPWO2009093592A1 JPWO2009093592A1 (ja) 2011-05-26

Family

ID=40901100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009522038A Active JP4415287B2 (ja) 2008-01-24 2009-01-21 電子写真トナー用樹脂組成物及び電子写真トナー

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8067477B2 (ja)
EP (1) EP2237111B1 (ja)
JP (1) JP4415287B2 (ja)
KR (1) KR101396953B1 (ja)
CN (1) CN101952781B (ja)
TW (1) TW200937147A (ja)
WO (1) WO2009093592A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4873033B2 (ja) * 2009-03-26 2012-02-08 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤および画像形成装置
US9034549B2 (en) 2010-12-24 2015-05-19 Canon Kabushiki Kaisha Toner
KR20130103610A (ko) 2010-12-28 2013-09-23 캐논 가부시끼가이샤 토너
JP5828742B2 (ja) * 2011-11-02 2015-12-09 キヤノン株式会社 トナー
EP2869126A4 (en) * 2012-06-22 2016-01-20 Canon Kk TONER
WO2013190828A1 (ja) * 2012-06-22 2013-12-27 キヤノン株式会社 トナー
US9158217B2 (en) * 2013-06-26 2015-10-13 Canon Kabushiki Kaisha Toner
US9261806B2 (en) * 2013-08-01 2016-02-16 Canon Kabushiki Kaisha Toner
US9341970B2 (en) * 2013-08-01 2016-05-17 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP6385127B2 (ja) * 2014-05-07 2018-09-05 キヤノン株式会社 二成分系現像剤
US20160139522A1 (en) 2014-11-18 2016-05-19 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP6739978B2 (ja) * 2015-05-13 2020-08-12 キヤノン株式会社 トナー
JP7317540B2 (ja) * 2019-03-27 2023-07-31 キヤノン株式会社 トナー
US10948839B2 (en) 2018-10-30 2021-03-16 Canon Kabushiki Kaisha Toner having a toner particle with a binder resin containing a copolymer of a styrenic polymerizable monomer, and at least one of an acrylic or methacrylic polymerizable monomer
JP7150564B2 (ja) * 2018-10-30 2022-10-11 キヤノン株式会社 トナー及びトナーの製造方法
JP7387395B2 (ja) * 2019-11-13 2023-11-28 花王株式会社 トナー用結着樹脂組成物

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE468771B (sv) * 1992-02-26 1993-03-15 Perstorp Ab Dendritisk makromolekyl av polyestertyp, foerfarande foer framstaellning daerav samt anvaendning daerav
JP2001242661A (ja) 2000-02-29 2001-09-07 Dainippon Ink & Chem Inc 電子写真トナ−用変性ポリエステル樹脂の製造方法及び該樹脂を使用した電子写真用トナ−
DE60119667T2 (de) * 2000-10-30 2007-05-16 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Ladungssteuermittel sowie dieses enthaltender Toner
EP1338610B1 (en) 2002-02-25 2005-08-17 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Method of producing highly branched polyesters with unsaturated end groups
JP2005049440A (ja) 2003-07-30 2005-02-24 Dainippon Ink & Chem Inc 電子写真用トナーおよびその製造方法
JP2005077602A (ja) 2003-08-29 2005-03-24 Dainippon Ink & Chem Inc 電子写真用トナーおよびその製造方法
JP2005316378A (ja) 2004-03-31 2005-11-10 Sekisui Chem Co Ltd 相溶化剤、トナー用ポリエステル系樹脂組成物及びトナー
TWI278475B (en) 2004-12-30 2007-04-11 Ind Tech Res Inst A dendrite compound and its use
JP2008015037A (ja) 2006-07-03 2008-01-24 Toyobo Co Ltd トナーおよびトナーバインダー
JP2008059645A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Hitachi Ltd 記録用ヘッド
US20100063204A1 (en) 2006-11-13 2010-03-11 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Hyper-branched polymer of an ester type, as well as a toner for electrophotography and a pigment master batch using the same
JP2008120920A (ja) 2006-11-13 2008-05-29 Toyobo Co Ltd ハイパーブランチポリマーおよびそれを用いた電子写真用トナー

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2009093592A1 (ja) 2011-05-26
EP2237111A4 (en) 2013-09-04
CN101952781A (zh) 2011-01-19
EP2237111B1 (en) 2014-04-23
US8067477B2 (en) 2011-11-29
TW200937147A (en) 2009-09-01
EP2237111A1 (en) 2010-10-06
KR101396953B1 (ko) 2014-05-19
WO2009093592A1 (ja) 2009-07-30
US20100297547A1 (en) 2010-11-25
KR20100102088A (ko) 2010-09-20
CN101952781B (zh) 2012-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4415287B2 (ja) 電子写真トナー用樹脂組成物及び電子写真トナー
KR20150016122A (ko) 토너
JP4973928B2 (ja) 電子写真トナー用結晶性ポリエステル樹脂、電子写真トナー用樹脂組成物及び電子写真トナー
KR20150023749A (ko) 토너
JP4678520B2 (ja) 非磁性一成分静電荷現像トナー用樹脂組成物
JP2009145572A (ja) 電子写真用トナー
JP2008241844A (ja) トナー用樹脂組成物
JP5359691B2 (ja) 電子写真トナー用樹脂組成物及び電子写真トナー
JP2007193315A (ja) トナー用ポリエステル樹脂の製造方法およびトナー用ポリエステル樹脂組成物
JP4822065B2 (ja) 電子写真トナー用樹脂組成物
JP4390726B2 (ja) 電子写真用トナー
JP5251198B2 (ja) 電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物及び電子写真トナー
JP2013203857A (ja) ポリエステル樹脂組成物、電子写真トナー用樹脂組成物及び電子写真トナー
JP2001356527A (ja) トナーバインダー
KR20080046951A (ko) 폴리에스테르 수지 및 이를 포함하는 토너
JP2013001753A (ja) ポリエステル樹脂、電子写真トナー用樹脂組成物及び電子写真トナー
JP4269202B2 (ja) 電子写真トナ−用アミド変性ポリエステル樹脂の製造方法および電子写真トナ−
JP2011039233A (ja) 電子写真用トナー
JP5375495B2 (ja) 電子写真トナー用樹脂組成物及び電子写真トナー
JP2020197681A (ja) トナー
JP2006235475A (ja) トナー用ポリエステル樹脂組成物
JP2023145106A (ja) トナー
JP2023143732A (ja) トナー及び二成分系現像剤
JP2022174765A (ja) トナー
JP5748115B1 (ja) 電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物及び電子写真トナー

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091029

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091111

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4415287

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121204

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121204

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121204

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131204

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250