JP5413663B2 - 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 - Google Patents
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Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Description
測定機器:セイコー電子工業(株)製DSC220C
測定条件:10℃/min,試料:アルミ容器に試料を10mg程度入れ、ふたをする。
測定方法:DSC(示唆走査熱量分析)法
測定機器:島津製作所製フローテスターCFT−500D
測定条件:昇温速度6℃/min、ノズル1.0mmΦ×10mm、荷重10kgf、試料量1.5g
ここで、軟化点とは高化式フロ−テスタ−〔島津製作所(株)製CFT−500D〕においてプランジャ−(ピストン)が流出開始から流出終了までの工程において中間点にきたときの温度(T1/2)をいう。
カラム ; 東ソー株式会社製ガードカラムHXL−H
+東ソー株式会社製 TSKgel G5000HXL
+東ソー株式会社製 TSKgel G4000HXL
+東ソー株式会社製 TSKgel G3000HXL
+東ソー株式会社製 TSKgel G2000HXL
検出器 ; RI(示差屈折計)
データ処理:東ソー株式会社製 SC−8010
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 ;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)
測定機器:トレックジャパン(株) 製 210HS-2A ブローオフ帯電量測定機器
測定条件:25℃/RH60%
測定方法:樹脂1.5gとフェライトキャリアMF-100(日本鉄粉社製)48.5gの混合物を50mlのポリ容器にて1分間、10分間、30分間、60分間ミキサーにて混合し帯電量測定機器によって測定した。
多塩基酸(a1)としてテレフタル酸(TPA)を1019.8部、多価アルコール(a2)としてエチレングリコールを163.2部、ポリオキシプロピレン(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA−PO)を571.9部、ポリオキシエチレン(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA−EO)を342.7部、モノエポキシ化合物(a3)としてネオデカン酸グリシジルエステル(一分子あたりのエポキシ基の平均の数:1)を60.0部、2〜4個のエポキシ基を有するポリエポキシ化合物(a4)としてビスフェノールF型エポキシ樹脂(一分子あたりのエポキシ基の平均の数:2)を120.0部、5個以上のエポキシ基を有するポリエポキシ化合物(a5)としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(一分子あたりのエポキシ基の平均の数:7.6)を120.0部、窒素原子を有し、かつ該窒素原子に少なくとも1個の水素原子が結合した化合物(a6)としてアニリンを2.4部をフラスコ上部に温度計、攪拌棒、コンデンサー及び窒素導入管を取り付けた5リットル4口フラスコに(a2)〜(a6)まで仕込み加熱溶融させた後、(a1)を加え、縮重合触媒としてチタニウム・ビスオクチルピロホスフェートオキシアセテートを全モノマー量に対し1.2部を投入し、常圧窒素気流下にて255℃で17時間反応させた後、順次減圧し、10mmHgで反応を続行した。反応は、環球式自動軟化点試験器(株式会社メイテック製)ASP−MGK4による軟化点測定により追跡し、軟化点が所定の温度となったところで反応を停止し本発明で用いるポリエステル樹脂(A1)を得た。合成したポリエステル樹脂の組成および物性値(特性値)を表1−1に示す。
表1−1に示す仕込み量にて合成例1と同様に反応しポリエステル樹脂(A2)〜(A6)を得た。合成したポリエステル樹脂の組成および物性値(特性値)を表1−1に示す。
多塩基酸(a1)としてテレフタル酸(TPA)、多価アルコール(a2)としてエチレングリコール、ポリオキシプロピレン(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA−PO)、ポリオキシエチレン(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA−EO)、ブチルエチルプロパンジオール(BEPG)、モノエポキシ化合物(a3)としてネオデカン酸グリシジルエステル(一分子あたりのエポキシ基の平均の数:1)、2〜4個のエポキシ基を有するポリエポキシ化合物(a4)としてビスフェノールF型エポキシ樹脂(一分子あたりのエポキシ基の平均の数:2)、5個以上のエポキシ基を有するポリエポキシ化合物(a5)としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(一分子あたりのエポキシ基の平均の数:7.6)を表1−2に示す重量比で用い、フラスコ上部に温度計、攪拌棒、コンデンサー及び窒素導入管を取り付けた5リットル4口フラスコに(a2)〜(a5)まで仕込み加熱溶融させた後、(a1)を加え、縮重合触媒としてチタニウム・ビスオクチルピロホスフェートオキシアセテートを全モノマー量に対し0.2重量%を投入し、常圧窒素気流下にて255℃で17時間反応させた後、温度を180℃まで降温し、窒素原子を有し、かつ該窒素原子に少なくとも1個の水素原子が結合した化合物(a6)としてアニリンを表1−2に示す重量比で投入し、180℃で2時間ホールドした後、240℃まで昇温し、順次減圧し、10mmHgで反応を続行した。反応は、環球式自動軟化点試験器(株式会社メイテック製)ASP−MGK4による軟化点測定により追跡し、軟化点が所定の温度となったところで反応を停止し本発明で用いるポリエステル樹脂(A7)を得た。合成したポリエステル樹脂(A7)の組成および物性値(特性値)を表1−2に示す。
表1−2、表1−3、表1−4に示す仕込み量にて合成例1と同様に反応しポリエステル樹脂(A8)〜(A24)を得た。合成したポリエステル樹脂の組成および物性値(特性値)を表1−2、表1−3、表1−4に示す。
表1−5に示す仕込み量にて合成例1と同様に反応しポリエステル樹脂(A´1)〜(A´9)を得た。合成したポリエステル樹脂の組成および物性値(特性値)を表1−5に示す。
TPA;テレフタル酸
EG;エチレングリコール
BPA−PO;ポリオキシプロピレン(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
BPA−EO;ポリオキシエチレン(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
BEPG;ブチルエチルプロパンジオール
EP−N1;ネオデカン酸グリシジルエステル(一分子あたりのエポキシ基の平均の数:1)
EP−N2〜4;ビスフェノールF型エポキシ樹脂(一分子あたりのエポキシ基の平均の数:2)
EP−N5;クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(一分子あたりのエポキシ基の平均の数:7.6)
Mn;数平均分子量
Mw;重量平均分子量
軟化点:フローテスターCFT−500D測定におけるT1/2値
反応方法:一括反応は、(a1)〜(a6)の成分を反応初期より反応させる方法。(a6)後仕込みは、(a1)〜(a5)の成分を反応させた後、(a6)の成分を反応させる方法。
ポリエステル樹脂(A1)91部、カーボンブラックELFTEX8(キャボットジャパン製のブラック顔料)5部、E−84(オリエント化学工業社製の負帯電制御剤)2部、精製カルナバワックス1号粉末(加藤洋行輸入品)2部をヘンシェルミキサーで混合し、2軸混練機で混合し、本発明の電子写真トナー用樹脂組成物を得た。この組成物を粉砕、分級して体積平均粒径8.1μmのトナー原体を得た。
表2−1及び表2−2に示された組成と体積平均粒径のトナー原体を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー1−2〜トナー12−4及び比較対照用トナー13−1〜17−4を得た。
トナーとシリコンコートフェライトキャリア(パウダーテック社製)の比率を97/3とした現像剤を調整し、この現像剤を用いて二成分現像方式複写機にて画出しした未定着印刷紙を、それぞれ90mm/secのスピードでイマジオDA−250(リコー社製)のヒートロール(オイルレス型)に通して定着を行った。
◎;定着開始温度が130℃未満の場合
○;定着開始温度が130℃以上、135℃未満の場合
△;定着開始温度が135℃以上、140℃未満の場合
×;定着開始温度が140℃以上の場合
前記低温定着性の評価方法と同様にして未定着印刷紙を得た熱ロールの設定温度を5℃きざみに160℃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210℃以上の場合
○;オフセット開始温度が180℃以上、210℃未満の場合
△;オフセット開始温度が160℃以上、180℃未満の場合
×;オフセット開始温度が160℃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。
トナーとシリコンコートフェライトキャリア(パウダーテック社製)の比率を97/3とした現像剤を調整し、100mlのポリ容器にて1分間、10分間、30分間、60分間ターブラシェイカーミキサーにて混合し、帯電量をトレックジャパン(株)製210HSー2Aブローオフ帯電量測定機器を用いて測定した。それらの平均値をとったものを帯電量とした。また、前記10分間、30分間及び60分間ターブラシェイカーミキサーにて混合し帯電量測定機器によって測定した帯電量において、最大帯電量と最小帯電量の差を求め、この値を帯電安定性の評価とした。この値が小さいほど帯電安定性に優れることを表す。
◎:−45μC/g以上
○:−40μC/g以上、−45μC/g未満
△:−35μC/g以上、−40μC/g未満
×:−30μC/g以上、−35μC/g未満
××:−30μC/g未満
◎:最大帯電量と最小帯電量の差が−3μC/g未満
○:最大帯電量と最小帯電量の差が−3μC/g以上、−6μC/g未満
△:最大帯電量と最小帯電量の差が−6μC/g以上、−9μC/g未満
×:最大帯電量と最小帯電量の差が−9μC/g以上、−12μC/g未満
紙上にトナーによる未定着ベタ画像を形成し、別に用意した定着試験器により未定着ベタ画像の定着を行った。ヒートロール温度160℃、90mm/秒のスピードで、リコーイマジオDA−250のヒートロール(オイルレス型)に通して定着を行った。定着後のベタ画像印字紙上の光沢を日本電色工業(株)製のグロスメーターを使用し投受光角60°で測定し、下記基準に従って評価した。
◎:数値が9以上
○:数値が7以上、9未満
△:数値が5以上、7未満
×:数値が3以上、5未満
発色性は彩度を測定することにより評価した。紙上にカラートナーによる付着量0.8mg/cm 2 の未定着ベタ画像を形成し、別に用意した定着試験器により未定着画像の定着を行った。ヒートロール温度160℃、90mm/秒のスピードで、リコーイマジオDA−250のヒートロール(オイルレス型)に通して定着を行った。上記手順にて作成したカラートナーベタ定着画像の彩度C*を日本電色工業製Spectro Color Meter SE2000にて測定した。評価結果は、下記標準に従って評価した。
マゼンタトナー:彩度C*が68以上を「◎」、65〜68を「○」、62〜65を「△」、62以下を「×」。
イエロートナー:彩度C*が97以上を「◎」、93〜97を「○」、89〜93を「△」、89以下を「×」。
ブラックトナー:彩度評価なしを「−」
紙上にトナーによる未定着ベタ画像を形成し、別に用意した定着試験器により未定着ベタ画像の定着を行った。ヒートロール温度160℃、90mm/秒のスピードで、リコーイマジオDA−250のヒートロール(オイルレス型)に通して定着を行った。定着後のベタ画像の画像濃度をマクベス濃度計(RD−918)で測定した。評価結果は、画像濃度が1.5以上で「◎」、1.5〜1.3で「○」、1.3〜1.2で「△」、1.2以下で「×」と表した。
シリコンコートフェライトキャリア(パウダーテック社製)とトナーの比率を97/3とした現像剤を調製し、複写機イマジオMF530〔(株)リコー社製〕にて印字試験を行った。この時、印字初期と連続印字1000枚目の印字画像にカブリ・スジ等の欠陥がない場合を○と判定とし、欠陥があった場合を×と判定した。
ラボ用プラストミルでポリエステル樹脂65gを混練(135℃、125rpm、5min)した。混練したポリエステル樹脂を25g計りとり、1cm3角に荒割りを行った。その後サンプルミルにて1分間粉砕したのちに、野中理化器製作所社製の篩(#42、65、100、200)を用いてフリッチュ社製電磁式篩振とう機A−3にて30分間振動を与えた。各々篩に分けられた樹脂の重量を秤量し50wt%が通過する粒径を読み取り、下記基準に従い評価した。
◎:平均粒径が150μm未満
○:平均粒径が150μm以上、180μm未満
△:平均粒径が180μm以上、210μm未満
×:平均粒径が210μm以上、230μm未満
Claims (17)
- 多塩基酸(a1)、多価アルコール(a2)、モノエポキシ化合物(a3)、2〜4個のエポキシ基を有するポリエポキシ化合物(a4)、5個以上のエポキシ基を有するポリエポキシ化合物(a5)と窒素原子を有し、かつ該窒素原子に少なくとも1個の水素原子が結合したアミノ基を有する化合物(a6)とを反応して得られるポリエステル樹脂(A)を含有することを特徴とする電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記ポリエステル樹脂(A)が、多塩基酸(a1)、多価アルコール(a2)、モノエポキシ化合物(a3)、2〜4個のエポキシ基を有するポリエポキシ化合物(a4)、5個以上のエポキシ基を有するポリエポキシ化合物(a5)及び窒素原子を有し、かつ該窒素原子に少なくとも1個の水素原子が結合したアミノ基を有する化合物(a6)を、(a1)〜(a6)の合計質量に対して、それぞれ20〜65質量部、30〜70質量部、0.1〜5質量部、0.5〜10質量部、0.5〜10質量部及び0.1〜5質量部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ポリエステル樹脂組成物。
- 窒素原子を有し、かつ該窒素原子に少なくとも1個の水素原子が結合したアミノ基を有する化合物(a6)が1価の1級アミンである請求項1記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記1価の1級アミンが炭素数6〜18の芳香族アミン、炭素数8〜18の脂肪族アミン、または炭素数6〜18の脂環式アミンである請求項3記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記1価の1級アミンがアミン価200〜610mgKOH/gのアミンである請求項4記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記1価の1級アミンがアニリン、ベンジルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン及びシクロヘキシルアミンからなる群から撰ばれる1種以上のアミンである請求項4記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記5個以上のエポキシ基を有するポリエポキシ化合物(a5)が、5〜15個のエポキシ基を有するノボラック型エポキシ樹脂である請求項1記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記ノボラック型エポキシ樹脂が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、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物型ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFのアルキレンオキサイド付加物型ノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型ノボラック型エポキシ樹脂およびジシクロペンタジエン型ノボラック型エポキシ樹脂からなる群から選ばれる一種以上のノボラック型エポキシ樹脂である請求項7記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記モノエポキシ化合物(a3)が、フェニルグリシジルエーテル、アルキルフェニルグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエステル、アルキルフェノールアルキレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、α−オレフィンオキサイド、モノエポキシ脂肪酸アルキルエステルからなる群から選ばれる1種以上のモノエポキシ化合物である請求項1記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記2〜4個のエポキシ基を有するポリエポキシ化合物(a4)がビスフェノール型エポキシ樹脂である請求項1記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記多価アルコール(a2)が、側鎖に炭素原子数2〜12のアルキル基を有する多価アルコールである請求項1記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記多価アルコール(a2)が、ビスフェノール骨格を有するジオールである請求項1記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記ビスフェノール骨格を有するジオールが、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物である請求項12記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記多価アルコール(a2)がビスフェノール骨格を有するジオールと脂肪族ジオールとの混合物である請求項11記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記ポリエステル樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比〔(Mw)/(Mn)〕が10〜60である請求項1〜10のいずれか1項記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 前記ポリエステル樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)が40000〜200000である請求項1〜15のいずれか1項記載の電子写真トナー用ポリエステル樹脂組成物。
- 請求項1〜16のいずれか1項記載の電子写真トナー用ポリエステル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。
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