JP5576223B2 - 電子写真用トナー - Google Patents
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〔1〕 炭素数2〜12の脂肪族ジオールを70モル%以上含むアルコール成分と炭素数8〜12の脂肪族ジカルボン酸化合物を70モル%以上含むカルボン酸成分を縮重合させて得られる結晶性ポリエステルであり、100℃における損失弾性率が500〜100,000Paであり、かつ100℃における損失弾性率と140℃における損失弾性率の比の値(100℃の損失弾性率/140℃の損失弾性率)が1〜10である結晶性ポリエステルと、非晶質ポリエステルとを含有してなる、トナー用結着樹脂、
〔2〕 前記〔1〕記載の結着樹脂を含有してなる、電子写真用トナー、並びに
〔3〕 炭素数2〜12の脂肪族ジオールを70モル%以上含むアルコール成分と炭素数8〜12の脂肪族ジカルボン酸化合物を70モル%以上含むカルボン酸を縮重合して得られるトナー用結晶性ポリエステルであって、該結晶性ポリエステルの100℃における損失弾性率が500〜100,000Paであり、且つ100℃における損失弾性率と140℃における損失弾性率の比の値(100℃の損失弾性率/140℃の損失弾性率)が1〜10である、結晶性ポリエステル
に関する。
なお、ビニル系樹脂成分の原料モノマーを重合させる際には、重合開始剤、架橋剤等を必要に応じて使用してもよい。
で表される化合物が好ましい。式中、R7の炭化水素基の炭素数は、1〜8が好ましく、反応活性の観点から、炭素数1〜4がより好ましい。式(II)で表される化合物のなかでは、R4及びR6が水素原子、R5が水素原子又は−COOR7である化合物がより好ましい。具体例としては、ピロガロール(R4〜R6:水素原子)、没食子酸(R4及びR6:水素原子、R5:−COOH)、没食子酸エチル(R4及びR6:水素原子、R5:−COOC2H5)、没食子酸プロピル(R4及びR6:水素原子、R5:−COOC3H7)、没食子酸ブチル(R4及びR6:水素原子、R5:−COOC4H9)、没食子酸オクチル(R4及びR6:水素原子、R5:−COOC8H17)、没食子酸ラウリル(R4及びR6:水素原子、R5:−COOC12H25)等の没食子酸エステル等が挙げられる。トナーの保存性の観点からは、没食子酸及び没食子酸エステルが好ましい。
フローテスター(島津製作所、CFT-500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出する。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
示差走査熱量計(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、Q-100)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、室温から降温速度10℃/分で0℃まで冷却しそのまま1分間静止させた。その後、昇温速度50℃/分で測定した。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を吸熱の最高ピーク温度とした。最高ピーク温度が軟化点と20℃以内の差であれば、そのピーク温度を融点とする。
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて、試料を0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で昇温し、吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度とする。
JIS K0070の方法により測定する。但し、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更する。
JIS K0070の方法により測定する。
以下の方法により、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により分子量分布を測定し、重量平均分子量及び数平均分子量を求める。
(1) 試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mlになるように、試料を、クロロホルム(結晶性ポリエステル)又はテトラヒドロフラン(非晶質ポリエステル)に、25℃で溶解させる。次いで、この溶液をポアサイズ0.2μmのフッ素樹脂フィルター(ADVANTEC社製、DISMIC-25JP)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とする。
(2) 分子量測定
下記の測定装置と分析カラムを用い、溶離液としてクロロホルム(結晶性ポリエステル)又はテトラヒドロフラン(非晶質ポリエステル)を、毎分1mlの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させる。そこに試料溶液100μlを注入して測定を行う。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出する。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレン(東ソー社製のA-500(5.0×102)、A-1000(1.01×103)、A-2500(2.63×103)、A-5000(5.97×103)、F-1(1.02×104)、F-2(1.81×104)、F-4(3.97×104)、F-10(9.64×104)、F-20(1.90×105)、F-40(4.27×105)、F-80(7.06×105)、F-128(1.09×106))を標準試料として作成したものを用いる。
測定装置:HLC-8220GPC(東ソー社製)
分析カラム:GMHXL+G3000HXL(東ソー社製)
粘弾性測定装置(レオメーター)ARES(TA社製)を用いて測定する。
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で昇温し、融解熱の最大ピーク温度を融点とする。
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:50μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液:エマルゲン109P(花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:13.6)5%電解液
分散条件:分散液5mlに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mlを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させる。
測定条件:ビーカーに電解液100mlと分散液を加え、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度で、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求める。
窒素導入管、脱水管、撹拌装置及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに、表1、2に示した原料モノマーを仕込んで140℃まで昇温し、4時間反応させた。その後200℃まで10時間かけて反応させ、8.3kPaにて30分反応させた。常圧に戻した後、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート30g及び没食子酸1水和物3gを加え常圧で30分反応させた後、8.3kPaで表1、2に記載の数平均分子量になるまで反応させた。
窒素導入管、脱水管、撹拌装置及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに、表2に示した原料モノマー並びにターシャリブチルカテコール5gを仕込んで140℃まで昇温し、4時間反応させた。そのご200℃まで10時間かけて反応させ、8.3kPaにて30分反応させた。常圧に戻した後、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート30g及び没食子酸1水和物3gを加え常圧で30分反応させた後、8.3kPaで表2に記載の数平均分子量になるまで反応させた。
窒素導入管、脱水管、撹拌装置及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに、表3に示すトリメリット酸以外の原料モノマー、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート40g及び没食子酸1水和物2gを所定量入れ、230℃にて8時間反応させた。その後、210℃まで温度を下げ、表3に示すトリメリット酸を加えて、210℃にて1時間反応させた。さらに8.3kPaに減圧して210℃で表3に記載の軟化点まで反応させた。
窒素導入管、100℃の熱水を通した分留管を装備した脱水管、撹拌装置及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに、表3に示すトリメリット酸以外の原料モノマー、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート50g及び没食子酸1水和物3gを所定量入れ、180℃から210℃まで8時間かけて反応させた。さらに、230℃にて8時間反応させた。その後、210℃まで温度を下げ、表3に示すトリメリット酸を加えて、210℃にて1時間反応させた。さらに8.3kPaに減圧して210℃で表3に記載の軟化点まで反応させた。
表4に示す結着樹脂100重量部、着色剤「MOGUL L」(カーボンブラック、キャボット社製)3重量部及び負帯電性荷電制御剤「T-77」(保土ヶ谷化学工業製)1重量部、及び離型剤「ポリワックス655」(東洋ペトロライト社製、融点:99℃)2重量部を、ヘンシェルミキサーでよく攪拌した後、混練部分の全長1560mm、スクリュー径42mm、バレル内径43mmの同方向回転二軸押出機を用いて溶融混練した。ロールの回転速度は200r/min、ロール内の加熱温度は100℃であり、混合物の供給速度は10kg/hr、平均滞留時間は約18秒であった。得られた混練物を冷却ローラーで圧延冷却した後、50℃4時間保持し、再度冷却後、ジェットミルで体積中位粒径(D50)が8.0μm、5μm以下の粒子が3.0重量%の粉体を得た。
複写機「AR-505」(シャープ社製)にトナーを実装し、未定着で画像出しを行った(印字面積:2cm×12cm、付着量:0.5mg/cm2)。前記複写機の定着機をオフラインで、90℃から240℃へ5℃ずつ順次定着温度を上昇させながら、400mm/secで用紙に定着させた。なお、定着紙には、「CopyBond SF-70NA」(シャープ社製、75g/m2)を使用した。
A:最低定着温度が110℃未満である。
B:最低定着温度が110℃以上、115℃未満である。
C:最低定着温度が115℃以上、120℃未満である。
D:最低定着温度が120℃以上、130℃未満である。
E:最低定着温度が130℃以上である。
複写機「AR-505」(シャープ社製)を改造した装置(70枚/min)に、トナー4重量部に対しシリコンコートフェライトキャリア(関東電化工業社製)96重量部を混合し現像剤を実装した。1時間空転(印字せずに現像機のみを稼動させる)させた後、現像剤を取り出した。トナー粒径を測定し、以下の評価基準に従って、微粉発生量を評価した。結果を表4に示す。
A:5.0μm以下の粒子の含有量が3.1重量%未満である。
B:5.0μm以下の粒子の含有量が3.1重量%以上3.5重量%未満である。
C:5.0μm以下の粒子の含有量が3.5重量%以上4.0重量%未満である。
D:5.0μm以下の粒子の含有量が4.0重量%以上である。
Claims (6)
- 炭素数9〜12の脂肪族ジオールを70モル%以上含むアルコール成分と炭素数8〜12の脂肪族ジカルボン酸化合物を70モル%以上含むカルボン酸成分を縮重合させて得られる結晶性ポリエステルであり、100℃における損失弾性率が1,000〜9,900Paであり、かつ100℃における損失弾性率と140℃における損失弾性率の比の値(100℃の損失弾性率/140℃の損失弾性率)が1〜7である結晶性ポリエステルと、
炭素数2〜5の脂肪族ジオールを70モル%以上含有するアルコール成分と3価以上の多価カルボン酸化合物を1〜25モル%含有するカルボン酸成分を縮重合させて得られる非晶質ポリエステル
とを含有してなる、トナー用結着樹脂組成物。 - 非晶質ポリエステルのカルボン酸成分が、炭素数9〜18のアルキル基又はアルケニル基を有するコハク酸化合物を3〜60モル%含む、請求項1記載のトナー用結着樹脂組成物。
- 結晶性ポリエステルの融点が60〜100℃である、請求項1又は2記載のトナー用結着樹脂組成物。
- 請求項1〜3いずれか記載の結着樹脂組成物を含有してなる、電子写真用トナー。
- 炭素数9〜12の脂肪族ジオールを70モル%以上含むアルコール成分と炭素数8〜12の脂肪族ジカルボン酸化合物を70モル%以上含むカルボン酸を縮重合して得られるトナー用結晶性ポリエステルであって、該結晶性ポリエステルの100℃における損失弾性率が1,000〜9,900Paであり、且つ100℃における損失弾性率と140℃における損失弾性率の比の値(100℃の損失弾性率/140℃の損失弾性率)が1〜7である、結晶性ポリエステルからなるトナー用結着樹脂。
- 炭素数9〜12の脂肪族ジオールを70モル%以上含むアルコール成分と炭素数8〜12の脂肪族ジカルボン酸化合物を70モル%以上含むカルボン酸成分を縮重合させて得られる結晶性ポリエステルであり、100℃における損失弾性率が1,000〜9,900Paであり、かつ100℃における損失弾性率と140℃における損失弾性率の比の値(100℃の損失弾性率/140℃の損失弾性率)が1〜7である結晶性ポリエステルと、
炭素数2〜5の脂肪族ジオールを70モル%以上含有するアルコール成分と3価以上の多価カルボン酸化合物を1〜25モル%含有するカルボン酸成分を縮重合させて得られる非晶質ポリエステル
とを含有してなる、電子写真用トナー。
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