JP4624925B2 - トナー原料用樹脂微粒子、その水性分散系、及びトナー - Google Patents
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Description
(1)下記要件(i)〜(iii)を同時に満たすトナー原料用樹脂微粒子(A)であり、
要件(i):体積50%粒子径(D50)が0.05μm≦D50≦1μmである。
要件(ii):体積10%粒子径(D10)と体積90%粒子径(D90)との関係がD90/D10≦7である。
要件(iii):有機溶媒の含有量が70ppm以下である。
(2)上記トナー原料用樹脂微粒子(A)を水に分散してなる水性分散系であり、
(3)上記トナー原料用樹脂微粒子(A)を含有するトナーである。
本発明におけるガラス転移温度は、JIS K−7121に準拠して測定した。
本発明において、酸価の測定は、中和滴定法により求めた。試料5gをキシレン/ジメチルホルムアミド=1/1(質量比)の混合溶剤50mlに溶解させ、指示薬としてフェノールフタレイン/エタノール溶液を数滴加えた後、0.1規定KOH水溶液で滴定を行った。試料溶液の色が無色から紫色に着色した点を終点とし、この際の滴定量と試料質量から酸価(KOHmg/g)を算出した。
本発明において、水酸基価は、酸無水物による逆滴定により求めた。ピリジン500ml、フタル酸70g、イミダゾール10gを混合してフタル化試薬を調製した。樹脂2gに、該フタル化試薬5mlを加え、溶解させた後、100℃で1時間静置させた。その後、該樹脂溶液に水1ml、テトラヒドロフラン70ml、フェノールフタレイン/エタノール溶液を数滴加え、0.4規定NaOH水溶液で滴定を行った。試料溶液の色が無色から紫色に着色した点を終点とし、この際の滴定量と試料質量から水酸基価(KOHmg/g)を算出した。
本発明において、樹脂中の金属定量分析は、高周波プラズマ発光分析装置SPS1200A(セイコー電子工業社製)によって測定した。
本発明において、樹脂中のビスフェノールA由来の構造単位の含有量は、樹脂を加水分解し、NMR測定することで求めた。
本発明において、THF不溶成分量は、以下の方法で求めた。約2.5gの樹脂と約47.5gのTHFを用いて約5質量%の溶液を調製した。以下、上記の樹脂質量とTHF質量の精秤値から求められる上記溶液の濃度を”RC”と表す。次いで、上記の溶液を25±3℃で12時間攪拌し、可溶成分を完全に溶解させた。次いで得られた溶液を16時間静置する。不溶部と上澄みとが分離した後、上澄み液約5gを採取して精秤した。更に、この溶液を150℃で1時間乾燥し、残った樹脂の質量を測定した。これらの値から上澄み液の濃度“SC”を計算した。
トナー原料用樹脂微粒子を測定する場合は、樹脂微粒子の水性分散系を150℃で2時間乾燥した後、冷却固化した物を用いて測定した。
本発明においてTHF不溶成分中の多価イソシアネート由来構造及びトナー用樹脂微粒子中のビニル共重合体の存在はIR測定により確認した。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて求めた。測定は、市販の単分散標準ポリスチレンを標準とし、以下の条件で行った。
移動相;テトラヒドロフラン
カラム;昭和電工製KF−G1本、KF−807L 3本、KF800D 1本を直列に接続した。
流速;1.0ml/分
試料; 0.25%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=288,000,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た。
体積50%平均粒径(D50)、体積10%粒径(D10)及び体積90%粒径(D90)をマイクロトラックHRA(マイクロトラック社製)にて測定した。
トナーの体積50%粒径はコールターカウンターにて測定した。
測定対象となるトナー1重量部に2−プロパノールを2質量部加え、超音波で30分間分散し、冷蔵庫(5℃)で1日以上保存し、トナー中の溶媒を抽出した。上澄み液をガスクロマトグラフィーで分析し、トナー中の溶媒量を定量した。尚、トナー原料用微粒子の場合は二軸押出機より得られた高濃度乳化物を使用して測定した。
カラム;CBP20−M 50−0.25
検出器;FID
注入量;1−5μl
キャリアガス;He 2.5kg/cm2
水素流量;0.6kg/cm2
空気流量;0.5kg/cm2
チャートスピード;5mm/min
感度;Range101×Atten20
カラム温度;40℃
Injection Temp.;150℃
ポリエステル樹脂を使用した例を示す。
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、温度計及び攪拌装置を取り付けた。アクトコールKB300(三井武田ケミカル株式会社製ビスフェノールA誘導体)24.0mol、エチレングリコール(EG)56.0mol、トリメチロールプロパン(TMP)10.0mol、トリエチレングリコール(TEG)4.0mol、テレフタル酸(TPA)83.5mol、安息香酸(Benz A)18.3molを仕込みフラスコ内に窒素を導入しながら180〜240℃で脱水縮重合し樹脂(A−1−1)を得た。この樹脂の物性値を表1に示した。
原料の組成を表1に示したものとした他は、樹脂(A−1−1)の製造と同様にして、樹脂(A−1−2)〜樹脂(A−1−4)を製造した。それらの物性値も合わせて表1に示した。
樹脂(A−1−1)70質量部、樹脂(A−1−4)30質量部の混合物を10kg/hrの流量で二軸混練機に供給して175℃で混練し、更に混練搬送中の樹脂混合物にトリレンジイソシアネート(TDI)3.0質量部を供給して更に混練して樹脂(A−2−1)を得た。得られた樹脂のTgを表2に示した。
原料の組成を表2に示したものとした他は、樹脂(A−2−1)の製造と同様にして、樹脂(A−2−2)、樹脂(A−2−3)を製造した。それらのTgも合わせて表2に示した。
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、温度計及び攪拌装置を取り付け、アクトコールKB300を12.8モル部、EGを30.0モル部、TMPを2.3モル部、TPAを43.5モル部、Benz Aを11.5モル部の比率で仕込み、ジブチル錫オキサイドをモノマー総質量に対して0.3質量%添加し、フラスコ内に窒素を導入しながら180〜240℃で脱水縮重合し樹脂(b1−1)を得た。
この樹脂の物性値を表3に示した。
原料の組成を表3に示したものとした他は、樹脂(b1−1)の製造と同様にして、樹脂(b1−2)、樹脂(b1−3)を製造した。それらの物性値も合わせて表3に示した。
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、温度計及び攪拌装置を取り付け、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを4.2モル部、EGを30.5モル部を仕込み、チタンラクテート(松本製薬工業株式会社製;オルガチックスTC−310)を0.2質量部を添加して180〜220℃で脱メタノールを行った後、DEGを13.7モル部、TEGを6.3モル部、TPAを31.6モル部、IPAを13.7モル部を仕込み、フラスコ内に窒素を導入しながら180〜240℃で脱水縮重合し樹脂(b1−4)を得た。樹脂(b1−4)の物性値を表3に示した。
窒素置換した5リットルフラスコにキシレン40.0質量部を仕込み、オイルバスにより加熱し還流下(内温138℃)においてスチレンを78.0質量部、アクリル酸n−ブチルを20.0質量部、グリシジルメタクリレートを2.0質量部(全ビニル単量体の合計を100モル部とした時、2.6モル部に相当)、及びジ−t−ブチルパーオキサイド0.5質量部の混合物を5時間かけて連続滴下した。その後、1時間反応を継続して重合後、内温を130℃に保ち、ジ−t−ブチルパーオキサイドを0.5質量部を添加し、2時間反応させて重合を終了した。得られた樹脂を190℃、10mmHgのベッセル中にフラッシュして溶剤を除去し、樹脂(b2−1)を得た。樹脂(b2−1)の物性値を表4に示した。
原料の組成を表4に示したものとした他は、樹脂(b2−1)の製造と同様にして、樹脂(b2−2)を製造した。それらの物性値も合わせて表4に示した。
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、温度計及び攪拌装置を取り付け、NPGを14.5モル部、EGを33.7モル部、TPAを33.7モル部、IPAを15.2モル部、BenzAを2.9モル部仕込み、チタンラクテート(松本製薬工業株式会社製;オルガチックスTC−310)をモノマー総重量に対して0.2質量%添加し、フラスコ内に窒素を導入しながら180〜240℃で脱水縮重合し樹脂(b3−1)を得た。この樹脂の物性値を表5に示した。
原料の組成を表5に示したものとした他は、樹脂(b3−1)の製造と同様にして、樹脂(b3−2)、樹脂(b3−3)を製造した。それらの物性値も合わせて表5に示した。
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、温度計及び攪拌装置を取り付け、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを1.4モル部、NPGを14.5モル部仕込み、チタンラクテート(松本製薬工業株式会社製;オルガチックスTC−310)をモノマー総質量に対して0.2質量%を添加して、180〜220℃で脱メタノールを行った。その後、EGを33.7モル部、TPAを33.7モル部、IPAを13.7モル部、BenzAを2.9モル部仕込み、フラスコ内に窒素を導入しながら180〜240℃で脱水縮重合し樹脂(b3−4)を得た。樹脂(b3−4)の物性値を表5に示した。
原料の組成を表5に示したものとした他は、樹脂(b3−4)の製造と同様にして、樹脂(b3−5)を製造した。それらの物性値も合わせて表5に示した。
樹脂(b1−1)53質量部、樹脂(b1−3)17質量部、樹脂(b1−4)30質量部を混合した。該混合物はスルホン酸基を有する構造単位をポリエステル系樹脂(B)を構成する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の合計中、1.4モル%含む。これを10kg/hrの流量で二軸混練機に供給して175℃で混練し、更に混練搬送中の樹脂混合物にトリレンジイソシアネート(TDI)を4.1質量部供給して更に混練して樹脂(B1−1)を得た。この樹脂の物性値を表6に示した。
原料の組成を表6に示したものとした他は、樹脂(B1−1)の製造と同様にして、樹脂(B1−2)〜樹脂(B1−5)を製造した。それらの物性値も合わせて表6に示した。
樹脂(b1−1)53質量部、樹脂(b1−3)14質量部、樹脂(b1−4)30質量部の混合物(該混合物はスルホン酸基及び/又はスルホン酸金属塩基を有する構造単位をポリエステルを構成する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の合計中、1.5モル%含む。)に対し樹脂(b2−1)3質量部を添加した混合物を10kg/hrの流量で二軸混練機に供給して175℃で混練し更に混練搬送中の樹脂混合物にTDIを4.3質量部を供給して、更に混練して樹脂(B2−1)を得た。樹脂(B2−1)は、ビニル共重合体を3質量%含む。得られた樹脂のTgは56.0℃、THF不溶分7.1質量%であり、IRによりTHF不溶成分中に多価イソシアネート由来構造が確認され、且つ樹脂中にビニル共重合体が確認され、THF可溶分のピーク分子量は5400であった。
原料の組成を表7に示したものとした他は、樹脂(B2−1)の製造と同様にして、樹脂(B2−2)〜樹脂(B1−4)を製造した。それらの物性値も合わせて表7に示した。
樹脂(b3−1)を53質量部、樹脂(b3−3)を17質量部、樹脂(b1−4)を30質量部混合した。該混合物はスルホン酸基を有する構造単位をポリエステルを構成する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の合計中、1.2モル%含む。これを10kg/hrの流量で二軸混練機に供給して175℃で混練し、更に混練搬送中の樹脂混合物にTDIを2.1質量部供給して、更に混練して樹脂(B3−1)を得た。樹脂(B3−1)中に式(1)で表わされる構造及び錫は含まれていなかった。得られた樹脂の物性値を表8に示した。
原料の組成を表8に示したものとした他は、樹脂(B3−1)の製造と同様にして、樹脂(B3−2)〜樹脂(B3−4)を製造した。それらの物性値も合わせて表8に示した。
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210mm/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砂消しゴム(トンボ鉛筆社製)により、0.5Kgf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60%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。なお、ここに用いた熱ローラー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。また、環境条件は、常温常圧(温度22℃,相対湿度55%)とした。
1; 最低定着温度 ≦ 170℃
2;170℃ < 最低定着温度 ≦ 190℃
3;190℃ < 最低定着温度
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った。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した。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。また、上記複写機の雰囲気は、温度22℃,相対湿度55%とした。
1;240℃ ≦ オフセット発生温度
2;220℃ ≦ オフセット発生温度 < 240℃
3; オフセット発生温度 < 220℃
上記複写機にて22℃、相対湿度55%で5000枚の連続複写を行った後の、感光体の汚染性を目視評価した。
1;全く汚れていない。
2;僅かに汚れている。
3;かなり汚れている。
温度45℃、相対湿度60%の環境条件下にトナーを24時間放置後、150メッシュのふるいに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、1分間振動を加える。振動後の150メッシュのふるいの上に残った質量を測定し、残存質量比を求めた。
1;25%より小さい
2;25%以上40%以下
3;40%より大きい
樹脂(A−2−1)を91質量部に対してカーボンブラックREGAL330R(キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製)を5質量部、精製カルナバワックス1号粉末(日本ワックス株式会社製)を3質量部、及び帯電調整剤BONTRON S−34(オリエント化学工業株式会社製)を1質量部ヘンシェルミキサーにて分散混合した。これを二軸混練機PCM30−41.5(株式会社池貝製)に3.6kg/hrで供給し、140℃で溶融混練すると共に、押出し機のベント部に設けた供給口から蒸留水を960g/hrで連続的に供給して微粒子を水に分散してなる水性分散系を得た。得られた微粒子の体積50%平均粒径(D50)は0.29μmであった。
原料として樹脂(A−2−2)を用い、塩化ナトリウム水溶液の濃度を1.5質量%とした以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。評価結果を表9に示す。
原料として樹脂(A−2−3)を64質量部、乳化助剤としてWR−901(日本合成化学工業株式会社製)を27質量部用いた以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。評価結果を表9に示す。
原料として樹脂(A−2−3)を64質量部、乳化助剤としてWR−960(日本合成化学工業株式会社製)を27質量部用い、押出し機のベント部に設けた供給口から0.1規定水酸化ナトリウム水溶液を960g/hrで連続的に供給した以外は、実施例1と同様にしてトナーを得た。評価結果を表9に示す。
原料として樹脂(A−2−3)を81質量部、乳化助剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを10質量部用いた以外は、実施例1と同様にしてトナーを得た。評価結果を表9に示す。
樹脂(A−2−2)99質量部、帯電調整剤としてBONTRON S−34(オリエント化学工業株式会社製)1質量部をヘンシェルミキサーにて分散混合した。その後、二軸混練機PCM30−41.5(株式会社池貝製)に3.6kg/hrで供給し140℃で溶融混練すると共に、押出し機のベント部に設けた供給口から蒸留水を960g/hrで連続的に供給して微粒子を水に分散してなる水性分散系を得た。得られた微粒子のD50は0.23μmであった。この水性分散系の固形分の割合を20質量%となるように調整した。
樹脂(B1−1)100質量部を二軸混練機PCM30−41.5(株式会社池貝製)に3.6kg/hrで供給し、140℃で溶融混練すると共に、押出し機のベント部に設けた供給口から蒸留水を960g/hrで連続的に供給してトナー用樹脂微粒子の水性分散系を得た。得られたトナー用樹脂微粒子の体積50%粒子径(D50)は0.32μm、D90/D10=2.1であり、THF不溶分を5.0質量部含み、THF不溶成分中に多価イソシアネート由来構造が確認され、THF可溶分のピーク分子量は5500であった。この分散系中のトナー用樹脂微粒子の割合を30質量%となるように調整した。
原料を表10に示したものとした以外は実施例1と同様にして微粒子の分散系、トナーを製造し評価を行った。評価結果を表10に示す。
樹脂(B1−1)の代わりに樹脂(B2−1)を用いた以外は実施例7と同様にしてトナー用樹脂微粒子と水からなる分散系を得た。得られたトナー用樹脂微粒子の体積50%粒子径(D50)は0.30μm、D90/D10=1.5であり、THF不溶分を5.2質量部含み、THF不溶成分中に多価イソシアネート由来構造が確認され、且つ樹脂中にビニル共重合体が確認され、THF可溶分のピーク分子量は5500であった。この分散系を用いて実施例7と同様にしてトナーを得た。得られたトナーのD50は4.7μmであった。
原料を表11に示したものとした以外は実施例11と同様にして微粒子の分散系、トナーを製造し評価を行った。評価結果を表11に示す。
樹脂(B1−1)の代わりに樹脂(B3−1)を用いた以外は実施例7と同様にしてトナー用樹脂微粒子を分散してなる水性分散系を得た。この樹脂微粒子中には、ビスフェノールA由来構造及び錫は含まなかった。得られたトナー用樹脂微粒子の体積50%粒子径(D50)は0.31μm、D90/D10=2.0であり、THF不溶分を5.3質量部含み、THF不溶成分中に多価イソシアネート由来構造が確認され、THF可溶分のピーク分子量は6700であった。この分散系を用いて実施例7と同様にしてトナーを得た。得られたトナーのD50は4.9μmであった。評価結果を表12に示す。
原料を表12に示したものとした以外は実施例15と同様にして微粒子の分散系、トナーを製造し評価を行った。評価結果を表12に示す。
樹脂(B1−1)を用いて実施例7と同様にしてトナー用樹脂微粒子と水からなる分散系を得た。得られたトナー用樹脂微粒子の体積50%粒子径(D50)は0.32μm、D90/D10=2.1であり、THF不溶分を7.0質量部含み、THF不溶成分中に多価イソシアネート由来構造が確認され、THF可溶分のピーク分子量は7000であった。この分散系を用いて0.78%塩化ナトリウム水溶液を用いるほかは実施例7と同様にしてトナーを得た。得られたトナーの体積50%平均粒径は6.0μmであった。評価結果を表10に示す。
樹脂(A−2−1)を91質量部に対してカーボンブラックREGAL330R(キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製)5質量部及び精製カルナバワックス1号粉末(日本ワックス株式会社製)3質量部及び帯電調整剤BONTRON S−34(オリエント化学工業株式会社製)1質量部と酢酸エチル100質量部をボールミルで48時間分散した。これをステンレスフラスコに蒸留水100質量部入れCLEARMIX(エムテック株式会社社製)にて攪拌しながら上記分散液50質量部をゆっくり投入して混合懸濁した。その後減圧下で溶媒を除去し、洗浄、乾燥を行い、得られた固形分100質量部に対し疎水性シリカ(エアロジルR972 日本エアロジル社製)0.1質量部を添加混合してトナーを得た。得られたトナーの体積50%平均粒径(D50)は11.3μmであった。このトナーの評価結果を表9に示す。
5リットルの四つ口フラスコに還流冷却器、窒素ガス導入管、温度計及び撹拌装置を取り付け、イオン交換水47.6質量部、スチレン37.0質量部、n−ブチルアクリレート3.0質量部、アクリル酸0.6質量部、ドデカンチオール2.4質量部、4臭化炭素0.4質量部、ネオペックスF−25(花王社製)4.0質量部をフラスコに投入し、フラスコ中で分散、乳化し10分ゆっくりと混合しながら、過硫酸アンモニウム0.4質量部を溶解したイオン交換水5.0質量部を投入し、窒素置換を行った。フラスコを攪拌しながら70℃にて、5時間乳化重合を行った。これにより、体積50%平均粒径0.16nm、Tg59℃、重量平均分子量12000のスチレン系樹脂分散液1を得た。
カーボンブラックREGAL330R(キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製)15質量部、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)3.5質量部、ジエチルエーテル81.5質量部の混合物をボールミルにて5時間分散した後、50℃で減圧して脱溶剤し、カーボンブラックの前処理を行った。このカーボンブラック4質量部と、樹脂(A1−5)を92質量部と、精製カルナバワックス1号粉末(日本ワックス株式会社製)4質量部とジエチルエーテル150質量部とジクロロメタン150質量部をボールミルで24時間分散した。ステンレスフラスコにアラビアゴム2%水溶液500質量部入れCLEARMIX(エムテック株式会社社製)にて攪拌しながら上記分散液50質量部をゆっくり投入して8000rpmで8分間混合分散した。この分散液を2000質量部の蒸留水に入れ、75℃で8時間スリーワンモーターで攪拌した後、95℃で1時間した。これに蒸留水1000質量部入れ、室温まで冷却し、洗浄、乾燥を行い、得られた固形分100質量部に対し疎水性シリカ(エアロジルR972 日本エアロジル社製)0.1質量部を添加混合してトナーを得た。得られたトナーの体積50%平均粒径は6.5μmであった。このトナーの定着性、耐オフセット性を判定し、更に熱ローラの汚染性の程度を調べた。また、クリーニング性、保存性、帯電性を判定した。評価結果を表10に示す。
樹脂(B1−1)を100部に対してカーボンブラックREGAL330R(キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製)4.3部及び精製カルナバワックス1号粉末(日本ワックス株式会社製)4.3部をヘンシェルミキサーにて分散混合した後、二軸混練機PCM30(池貝鉄工株式会社製)にて180℃で溶融混練して塊状のトナー組成物を得た。この組成物をハンマーミルにて粗粉砕した後、ジェット粉砕機(日本ニューマチック社製IDS2型)にて微粉砕し、次いで気流分級してトナー粒子を得た。得られたトナー粒子100質量部に対し疎水性シリカ(エアロジルR972 日本エアロジル社製)0.1質量部を添加混合してトナーを得た。得られたトナーの体積50%平均粒径は6.0μmであった。評価結果を表10に示す。
樹脂としてポリエーテルポリオール系樹脂を用いた。
攪拌装置、温度計、窒素導入口、および還流管を備えたセパラブルフラスコに、ポリオキシプロピレン−(1,1)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(KB−280、三井武田ケミカル株式会社製)91質量部、無水フタル酸70質量部を仕込み、系が均一になるまで内温100℃で攪拌した。次に、触媒としてベンジルジメチルアミン(BDMA)0.08質量部を添加後、130℃まで昇温し6時間反応させた。反応混合物を50℃以下に冷却後、ビスフェノールA110質量部、低分子量ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂[エポミック(登録商標)R140P、三井化学株式会社製、エポキシ当量:188(g/当量)]340質量部、高分子量ビスフェノールA型固形エポキシ樹脂[エポミック(登録商標)R309、三井化学株式会社製、エポキシ当量:2630(g/当量)]128質量部、安息香酸52質量部、およびステアリン酸9質量部を仕込み、80℃でテトラメチルアンモニウムクロリド50%水溶液0.03質量部を加えた。160℃で1時間反応後、更に、テトラメチルアンモニウムクロリド50%水溶液0.03質量部を加えた。還流管を減圧蒸留装置に替え、減圧度を徐々に高めながら水を留去した。1時間後、減圧度は1333Pa(10mmHg)に達した。さらに2時間攪拌した後、反応系内の圧力を常圧に戻し、攪拌を7時間継続した。この時点で、生成したポリオール樹脂をサンプリングしてエポキシ当量を測定し、エポキシ当量が20000以上であることを確認した後、生成したポリオール樹脂をフラスコから抜き出し、樹脂C−1を得た。得られた樹脂の軟化点は124℃、Tg:59℃、Mn:3400、Mw:75000、Mw/Mn:22、水酸基価:158KOHmg/gであった。
攪拌装置、温度計、窒素導入口、および還流管を備えたセパラブルフラスコに、ポリオキシプロピレン−(1,1)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(KB−280 三井武田ケミカル株式会社製)91質量部、無水フタル酸70質量部を仕込み、系が均一になるまで内温100℃で攪拌した。次に、触媒としてベンジルジメチルアミン(BDMA)0.08質量部を添加後、130℃まで昇温し6時間反応させた。反応混合物を50℃以下に冷却後、ビスフェノールA233質量部、低分子量ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂[エポミック(登録商標)R140P、三井化学株式会社製、エポキシ当量:188(g/当量)]603質量部、高分子量ビスフェノールA型固形エポキシ樹脂[エポミック(登録商標)R309、三井化学株式会社製、エポキシ当量:2630(g/当量)]123質量部、安息香酸90質量部、およびステアリン酸22質量部を仕込み、80℃でテトラメチルアンモニウムクロリド50%水溶液0.03質量部を加えた。160℃で1時間反応後、更に、テトラメチルアンモニウムクロリド50%水溶液0.03質量部を加えた。還流管を減圧蒸留装置に替え、減圧度を徐々に高めながら水を留去した。1時間後、減圧度は1333Pa(10mmHg)に達した。さらに2時間攪拌した後、反応系内の圧力を常圧に戻し、攪拌を7時間継続した。この時点で、生成したポリオール樹脂をサンプリングしてエポキシ当量を測定し、エポキシ当量が20000以上であることを確認した後、生成したポリオール樹脂をフラスコから抜き出し、樹脂C−2を得た。得られた樹脂の軟化点は113℃、Tg:60℃、Mn:2900、Mw:21000、Mw/Mn:7.2、水酸基価:141KOHmg/gであった。
樹脂(C−2)100質量部を10kg/hrの流量で二軸混練機に供給して175℃で混練し更に混練搬送中の樹脂混合物にトリレンジイソシアネート(TDI)2.0質量部を供給して更に混練して樹脂(C−3)を得た。得られた樹脂のTg:63℃、Mn:3000、Mw:90000、Mw/Mn:30、水酸基価:136(KOHmg/g)であった。
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、温度計及び攪拌装置を取り付け、エチレングリコール(EG)66.0mol、トリエチレングリコール(TEG)10.0mol、ジエチレングリコール(DEG)24.0mol、テレフタル酸(TPA)60.0mol、イソフタル酸(IPA)20mol、5−ナトリウムスルホイソフタル酸20.0molを仕込みフラスコ内に窒素を導入しながら180〜240℃で脱水縮重合し乳化助剤(D−1)を得た。(D−1)のTg:47℃、Mn:2300、Mw:50000であった。
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。熱ローラーの定着速度は190mm/秒とし、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砂消しゴム(株式会社トンボ鉛筆製)により、1.0kgfの荷重をかけ、6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60%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。なお、ここに用いた熱ローラー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。また、環境条件は、常温常圧(温度22℃,相対湿度55%)とした。
(評価基準)
1;最低定着温度 ≦ 160℃
2;160℃ < 最低定着温度
上記最低定着温度の測定に準じておこなった。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った。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り、転写紙上にトナー汚れが生ずるか否かを目視観察した。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。また、上記複写機の雰囲気は、温度22℃,相対湿度55%とした。
(評価基準)
1;170℃ ≦ オフセット発生温度
2;オフセット発生温度 < 170℃
上記最低定着温度の測定に準じて150℃で定着させたベタ画像を作製し、グロスメーターGM−3D(ムラカミカラーラボ社製)にて入射角度75°にて測定を行った。
(評価基準)
1;10% ≦ 光沢度
2;光沢度 <10%
上記複写機にて22℃、相対湿度55%で5000枚の連続複写を行った後の、感光体の汚染性を目視評価した。
(評価基準)
1;全く汚れていない。
2;汚れが確認できる。
温度40℃、相対湿度60%の環境条件下に24時間放置したトナー5gを150メッシュのふるいにのせ、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、1分間振動を加える。振動後の150メッシュのふるいの上に残った質量を測定し、残存質量比を求めた。
(評価基準)
1;残存質量比 < 25%
2;25% ≦ 残存質量比
樹脂(C−1)を64.8質量部、乳化助剤(D−1)を27.8質量部、シアン顔料FG7351(東洋インキ製造株式会社製)5質量部、精製カルナバワックス1号粉末(日本ワックス株式会社製)2.3質量部をヘンシェルミキサーにて分散混合した。これを二軸混練機PCM30−41.5(株式会社池貝製)に3.6kg/hrで供給し、100℃で溶融混練すると共に、押出し機のベント部に設けた供給口から蒸留水を1.3kg/hrで連続的に供給して微粒子水性分散体を得た。得られた微粒子水性分散体の体積50%平均粒径は0.6μmであった。この微粒子水性分散体の固形分を30質量%となるように調整した。この微粒子水性分散体200gと0.5質量%水酸化ナトリウム水溶液200gをステンレスフラスコに入れCLEARMIX(エムテック株式会社社製)にて30℃にて30分攪拌混合後、蒸留水350gを添加し70℃で6時間保持して会合・融着させ、室温に冷却後、濾過、洗浄、乾燥を行った。この様にして得られた固形分100質量部に対し、疎水性シリカ(アエロジルR972 日本アエロジル株式会社製)0.1質量部を添加混合してトナーを得た。得られたトナーの体積50%平均粒径は7.2μmであった。このトナーを、市販の複写機を用いて定着性とオフセット性を判定し、更に光沢性を調べた。また、クリーニング性、保存性試験を行った。それらの結果を、その他の実施例及び比較例の結果とあわせて表13に示す。
表13に示した原料を用いた以外は実施例20と同様にしてトナーを得た。評価結果を表13に示す。
乳化助剤(D−1)の代わりにスルホン酸基含有ポリエステルであるニチゴーポリエスターWR−901(日本合成化学工業株式会社製)を用いた以外は実施例20と同様にしてトナーを得た。評価結果を表13に示す。
乳化助剤(D−1)の代わりにスルホン酸基含有ポリエステルであるニチゴーポリエスターW−0223(日本合成化学工業株式会社製)を用いた以外は実施例20と同様にしてトナーを得た。評価結果を表13に示す。
樹脂(C−1)を64.8質量部、スルホン酸基含有ポリエステルであるニチゴーポリエスターW−0223(日本合成化学工業株式会社製)27.8質量部を二軸混練機PCM30−41.5(株式会社池貝製)に3.6kg/hrで供給し120℃で溶融混練すると共に、押出し機のベント部に設けた供給口から蒸留水を1.3kg/hrで連続的に供給して微粒子水性分散体を得た。得られた微粒子水性分散体の体積50%平均粒径は0.5μmであった。この微粒子水性分散体の固形分を20質量%となるように調整した。また、精製カルナバワックス1号粉末(日本ワックス株式会社製)20.0質量部、ネオペレックスF−25(花王株式会社製)2.0質量部、イオン交換水78.0質量部を140℃に加熱し、ゴーリンホモジナイザーで560×105N/m2の吐出圧力で乳化した後、急冷し、離型剤分散液を得た。この離型剤分散液の体積50%平均粒径は0.12μmであった。また、シアン顔料FG7351(東洋インキ製造株式会社製)20.0質量部、ネオペレックスF−25(花王株式会社製)5.0質量部、イオン交換水75.0質量部を混合し、超音波洗浄機W−113(本多電子株式会社製)にて発振周波数28kHzで10分間分散して着色剤分散液を得た。この着色剤分散液の体積50%平均粒径は0.15μmであった。この微粒子水性分散体270g、着色剤分散液20g、離型剤分散液10gと2質量%水酸化ナトリウム水溶液400gをステンレスフラスコに入れCLEARMIX(エムテック株式会社社製)にて30℃にて30分攪拌混合後、蒸留水800gを添加し70℃で6時間保持して会合・融着させ、室温に冷却後、濾過、洗浄、乾燥を行った。得られた固形分100質量部に対し疎水性シリカ(アエロジルR972 日本アエロジル株式会社製)0.1質量部を添加混合してトナーを得た。評価結果を表13に示す。
シアン顔料FG7351(東洋インキ製造株式会社製)の代わりにマゼンタ顔料TONER MAGENTA E02(クラリアント社製)を用いた以外は実施例20と同様にしてトナーを得た。評価結果を表13に示す。
シアン顔料FG7351(東洋インキ製造株式会社製)の代わりにイエロー顔料TONER YELLOW HG VP2155(クラリアント社製)を用いた以外は実施例20と同様にしてトナーを得た。評価結果を表13に示す。
樹脂(C−1)を92質量部に対してシアン顔料FG7351(東洋インキ製造株式会社製)5質量部及び精製カルナバワックス1号粉末(日本ワックス株式会社製)3質量部、酢酸エチル200質量部をボールミルで48時間分散した。ステンレスフラスコに蒸留水200質量部、第三リン酸カルシウム10%スラリー100質量部を入れCLEARMIX(エムテック株式会社社製)にて攪拌しながら上記分散液100質量部をゆっくり投入して混合懸濁した。その後減圧下で溶媒・第三リン酸カルシウムを除去し、洗浄、乾燥を行い、得られた固形分100質量部に対し疎水性シリカ(アエロジルR972 日本アエロジル社製)0.1質量部を添加混合してトナーを得た。評価結果を表13に示す。
Claims (4)
- ポリエーテルポリオール系樹脂(D)を含み、下記要件(i)〜(iii)を同時に満たすトナー原料用樹脂微粒子(A)。
要件(i):体積50%粒子径(D50)が0.05μm≦D50≦1μmである。
要件(ii):体積10%粒子径(D10)と体積90%粒子径(D90)との関係がD90/D10≦7である。
要件(iii):有機溶媒の含有量が70ppm以下である。 - スルホン酸基を有するポリエステル系樹脂(B1)を含み、該ポリエステル系樹脂(B1)が、ビスフェノールA由来の構造単位を含まず、かつ錫の含有量が5ppm以下であり、さらに下記要件(i)〜(iii)を同時に満たすトナー原料用樹脂微粒子(A)。
要件(i):体積50%粒子径(D50)が0.05μm≦D50≦1μmである。
要件(ii):体積10%粒子径(D10)と体積90%粒子径(D90)との関係がD90/D10≦7である。
要件(iii):有機溶媒の含有量が70ppm以下である。 - 請求項1または2に記載のトナー原料用樹脂微粒子(A)を水に分散してなる水性分散系。
- 請求項1または2に記載のトナー原料用樹脂微粒子(A)の会合体を熱融着して得られるトナー。
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