JP5674078B2 - 静電荷像現像用トナー - Google Patents

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Description

本発明は電子写真、静電記録、静電印刷等に用いられる静電荷像現像用トナーに関する。
粒径が均一であり、画質に優れる静電荷像現像用トナーを製造する方法として、粒径、形状を意図的に制御する乳化凝集法が提案されている(特許文献1)。また、低温定着性と耐ホットオフセット性に優れ、かつトナー流動性に優れるトナーが得られるトナーバインダーとして、示差走査熱量計により測定される第1回目の昇温時のDSC曲線が、特定の要件を満たすポリエステル樹脂からなるトナーバインダーが知られている(特許文献2)。
特開昭63−282752号公報 特開2007−199738号公報
近年、環境負荷低減の要求から、さらなる低温での定着に対する要求が高まり、特に低温定着性に優れる静電荷像現像用トナーが要望されている。しかしながら、特許文献2に具体的に記載された、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含むポリオール成分を原料とするポリエステル樹脂をトナーバインダーとして含有する、乳化凝集法で得られた静電荷像用トナーであっても、十分満足できる品質には至ってない。
本発明の目的は、粒径が均一で、低温定着性、耐ホットオフセット性、およびトナー流動性、とくに低温定着性に優れた静電荷像現像用トナーを提供することにある。
本発明者は、これらの問題点を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、トナーバインダーと着色剤を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、前記トナー粒子は、少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を水中に分散させる工程と前記樹脂粒子を凝集させる工程とを含む工程から形成される体積平均粒径が3〜10μmの粒子であり、前記トナーバインダーが、ポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)を構成成分とするポリエステル樹脂であって、(x)の60〜100モル%が炭素数2〜6の脂肪族ジオールであり、示差走査熱量計により測定される第1回目の昇温時のDSC曲線におけるガラス転移による階段状変化の高温側に存在する吸熱ピークの吸熱量(Q)とガラス転移温度(Tg)から下式(1)により求められるLの値が1〜30であるポリエステル樹脂(A)を25重量%以上含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー;並びに、トナーバインダーと着色剤を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を水中に分散させる工程、前記樹脂粒子を凝集させる行程、および凝集した樹脂粒子を融合して体積平均粒径が3〜10μmのトナー粒子を得る工程を含み、前記トナーバインダーが、ポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)を構成成分とするポリエステル樹脂であって、(x)の60〜100モル%が炭素数2〜6の脂肪族ジオールであり、示差走査熱量計により測定される第1回目の昇温時のDSC曲線におけるガラス転移による階段状変化の高温側に存在する吸熱ピークの吸熱量(Q)とガラス転移温度(Tg)から下式(1)により求められるLの値が1〜30であるポリエステル樹脂(A)を25重量%以上含有することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法;である。
L=(Q×100)/(100−Tg) (1)
[但し、Qの単位はmJ/mg、Tgの単位は℃]
本発明の静電荷像現像用トナーは、低温定着性、耐ホットオフセット性、およびトナー流動性の何れにも優れ、とくに低温定着性に優れる。
以下、本発明を詳述する。
本発明の静電荷像現像用トナー中のトナーバインダーとして用いるポリエステル樹脂(A)の、示差走査熱量計により測定される第1回目の昇温時のDSC曲線におけるガラス転移による階段状変化の高温側に見られる吸熱ピークの吸熱量(Q)は、図1において斜線部で示す通り、階段状変化の高温側のベースラインを低温側に延長した直線とDSC曲線とで囲まれた部分の熱量で表される。(A)のQとTgから式(1)により求められるLは、(A)の分子の配列状態に関連する物性値であり、低温定着性、耐ホットオフセット性及びトナーの流動性の観点から、Lは通常1〜30、好ましくは3〜25、更に好ましくは5〜20、特に7〜16である。
尚、(A)は、その少なくとも一部が後述のポリエポキシド(e)で変性されていてもよい。
示差走査熱量計による第1回目の昇温時のDSC曲線は、JIS K7121−1987に規定の方法に準拠して測定される。具体的には、サンプル5.0mgを用いて、30℃から−20℃まで冷却速度毎分90℃で冷却し10分間保った後、120℃まで加熱速度毎分20℃で昇温し、第1回目の昇温時のDSC曲線を得る。
また、ガラス転移温度(Tg)はJIS K7121−1987に規定の補外ガラス転移開始温度(℃)であり、上記第1回目の昇温に引き続き、120℃で10分間保った後、−20℃まで冷却速度毎分90℃で冷却し13分間保った後、120℃まで加熱速度毎分20℃で昇温し、この第2回目の昇温時に測定されるDSC曲線を用いてガラス転移温度を求める。
測定装置としては、セイコー電子工業(株)製 DSC20,SSC/580等が使用できる。
本発明の静電荷像現像用トナーは、ポリエステル樹脂(A)を含有するトナーバインダーと着色剤を含有する樹脂粒子を形成するのに用いる樹脂を水中に1μm以下で分散し、該水中分散樹脂を凝集させることにより凝集粒子の粒径を調整し、該凝集粒子を溶融させ融合して、粒子化することによって得られる。
なお、体積平均粒径は、レーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)やマルチサイザーIII(コールター社製)、光学系としてレーザードップラー法を用いるELS−800(大塚電子社製)などで測定できる。もし、各測定装置間で粒径の測定値に差を生じた場合は、ELS−800での測定値を採用する。
本発明の静電荷像現像用トナーに用いるトナーバインダーに含有されるポリエステル樹脂(A)は、ポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)を構成成分とし、通常、1種以上のポリオール成分(x)と1種以上のポリカルボン酸成分(y)とが、必要により触媒の存在下、重縮合されて得られたものである。
ポリオール成分(x)は、60〜100モル%の炭素数2〜6の脂肪族ジオールを含有する。(x)中の炭素数2〜6の脂肪族ジオールの含有量は、さらに好ましくは70〜100モル%、とくに好ましくは85〜100モル%、最も好ましくは90〜100モル%である。炭素数2〜6の脂肪族ジオールの含有量が60モル%未満であると、樹脂強度が低下し、低温定着性が不足する。
炭素数2〜6の脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,3−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,3−ヘキサンジオール、3,4−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等のアルカンジオールなどが挙げられ、2種以上を併用してもよい。これらの中で好ましくは、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、およびネオペンチルグリコールであり、さらに好ましくは1,2−プロピレングリコール、および1,2−プロピレングリコールとネオペンチルグリコールの併用である(併用する場合、合計に対しネオペンチルグリコールが0.01〜10モル%であるのが好ましい。)。
ポリオール成分中には、炭素数2〜6の脂肪族ジオール以外の多価アルコールを含有してもよい。
多価アルコールのうち2価アルコール(ジオール)としては、炭素数7〜36の脂肪族ジオール(1,7−ヘプタンジオール、およびドデカンジオール等);炭素数4〜36のポリアルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコール等);上記炭素数2〜6および7〜36の脂肪族ジオールの炭素数2〜4のアルキレンオキシド(以下AOと略記する)〔エチレンオキシド(以下EOと略記する)、プロピレンオキシド(以下POと略記する)およびブチレンオキシド等〕付加物(付加モル数2〜30);炭素数6〜36の脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等);上記脂環式ジオールの炭素数2〜4のAO付加物(付加モル数2〜30);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールFおよびビスフェノールS等)の炭素数2〜4のAO付加物(付加モル数2〜30)等が挙げられる。
多価アルコールのうち3〜8価またはそれ以上のアルコールとしては、炭素数3〜36の3〜8価またはそれ以上の脂肪族多価アルコール(グリセリン、トリエチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、1,2,4−ブタントリオール、2−メチル−1,2,3−プロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、および1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等);上記脂肪族多価アルコールの炭素数2〜4のAO付加物(付加モル数2〜30);トリスフェノール類(トリスフェノールPA等)の炭素数2〜4のAO付加物(付加モル数2〜30);ノボラック樹脂(フェノールノボラックおよびクレゾールノボラック等:平均重合度3〜60)の炭素数2〜4のAO付加物(付加モル数2〜30)等が挙げられる。
これらの多価アルコールの中で、好ましくは、炭素数4〜36のポリアルキレンエーテルグリコール、脂環式ジオール、炭素数6〜36の脂環式ジオールの炭素数2〜4のAO付加物、ビスフェノール類の炭素数2〜4のAO付加物、およびノボラック樹脂の炭素数2〜4のAO付加物であり、さらに好ましくビスフェノール類の炭素数2〜3のAO(EOおよびPO)付加物、およびノボラック樹脂の炭素数2〜3のAO(EOおよびPO)付加物である。
ポリカルボン酸成分のうち脂肪族ジカルボン酸としては、炭素数2〜50のアルカンジカルボン酸(シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、レパルギン酸、およびセバシン酸等)、炭素数4〜50のアルケンジカルボン酸(ドデセニルコハク酸等のアルケニルコハク酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、およびグルタコン酸等)、などが挙げられる。
芳香族ジカルボン酸としては、炭素数8〜36の芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、およびナフタレンジカルボン酸等)などが挙げられる。
ポリカルボン酸成分のうち、3〜6価またはそれ以上の脂肪族ポリカルボン酸としては、炭素数6〜36の脂肪族トリカルボン酸(ヘキサントリカルボン酸等)、不飽和カルボン酸のビニル重合体[数平均分子量(以下Mnと記載、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による):450〜10000](α−オレフィン/マレイン酸共重合体等)等が挙げられる。
ポリカルボン酸成分のうち、3〜6価またはそれ以上の芳香族ポリカルボン酸としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、およびピロメリット酸等)、不飽和カルボン酸のビニル重合体[Mn:450〜10000](スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/アクリル酸共重合体、およびスチレン/フマル酸共重合体等)等が挙げられる。
ポリカルボン酸成分として、これらのポリカルボン酸の、無水物、低級アルキル(炭素数1〜4)エステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等)を用いてもよい。
これらのポリカルボン酸成分のうち好ましいものは、炭素数2〜50のアルカンジカルボン酸、炭素数4〜50のアルケンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸、および炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸であり、さらに好ましくは、アジピン酸、炭素数16〜50のアルケニルコハク酸、テレフタル酸、イソフタル酸、マレイン酸、フマル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、およびこれらの併用であり、とくに好ましくは、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、およびこれらの併用である。これらの酸の無水物や低級アルキルエステルも、同様に好ましい。
また、ポリカルボン酸成分としては、芳香族ポリカルボン酸と脂肪族ポリカルボン酸とからなり、芳香族ポリカルボン酸を60モル%以上含有するものが好ましい。芳香族ポリカルボン酸の含有量の下限は、さらに好ましくは70モル%、とくに好ましくは80モル%であり、上限は、さらに好ましくは99モル%、とくに好ましくは98モル%である。芳香族ポリカルボン酸が60モル%以上含有されていることで、樹脂強度が上がり、低温定着性がさらに向上する。
また、本発明においては、ポリエステル樹脂(A)の特性を損なわない限り、ポリオール成分(x)およびポリカルボン酸成分(y)の合計に対して、10モル%以下の範囲で、上記以外の他のモノマー、例えば、安息香酸、p−置換安息香酸、o−置換安息香酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸等及びこれらのメチル、エチルエステル等及びこれらの酸無水物等のモノカルボン酸;ベンジルアルコール、p−置換ベンジルアルコール、o−置換ベンジルアルコール、ラウリルアルコール、ミスチルアルコール、ステアリルアルコール等のモノオール、ε−カプロラクトン、メチルバレロラクトンおよびその開環重合物、ヒドロキシステアリン酸、硬化ヒマシ油脂肪酸等のヒドロキシカルボン酸誘導体等を使用することもできる。
必要により変性に用いるポリエポキシド(e)としては、ポリグリシジルエーテル(エチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラメチレングリコールジグリシジルエール、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールF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、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル及びフェノールノボラックグリシジルエーテル化物等)及びジエンオキシド(ペンタジエンジオキシド及びヘキサジエンジオキシド等)等が挙げられる。
本発明においてポリエステル樹脂(A)は、反応終了までは、通常のポリエステル製造法と同様にして製造することができる。例えば、不活性ガス(窒素ガス等)雰囲気中で、反応温度が好ましくは150〜280℃、さらに好ましくは160〜260℃、とくに好ましくは170〜240℃で反応させることにより行うことができる。また反応時間は、重縮合反応を確実に行う観点から、好ましくは30分以上、とくに2〜40時間である。
また、脂肪族ジオール成分の一部を系外に留出除去させながら重縮合を行ってもよい。
さらに反応末期の反応速度を向上させるために減圧することも有効である。
なお、ポリエポキシド(e)変性ポリエステル樹脂の製造方法としては、例えば得られたポリエステル樹脂に(e)を加え、160℃〜260℃でポリエステルの分子伸長反応を行う方法が挙げられる。
このとき必要に応じてエステル化触媒を使用することができる。エステル化触媒の例には、スズ含有触媒(例えばジブチルスズオキシド)、三酸化アンチモン、チタン含有触媒[例えばチタンアルコキシド、シュウ酸チタン酸カリウム、テレフタル酸チタン、チタニウムジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)、特開2006−243715号公報に記載の触媒〔チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)、チタニウムモノヒドロキシトリス(トリエタノールアミネート)、およびそれらの分子内重縮合物等〕、および特開2007−11307号公報に記載の触媒(チタントリブトキシテレフタレート、チタントリイソプロポキシテレフタレート、およびチタンジイソプロポキシジテレフタレート等)]、ジルコニウム含有触媒(例えば酢酸ジルコニル)、および酢酸亜鉛等が挙げられる。これらの中で好ましくは、添加剤の均一混合性の観点からチタン含有触媒である。
触媒の添加量は、反応速度が最大になるように適宜決定することが望ましい。添加量としては、全原料に対し、好ましくは10ppm〜1.9%、さらに好ましくは100ppm〜1.7%である。添加量を10ppm以上とすることで反応速度が大きくなる点で好ましい。なお、上記および以下において、%は特に断りのない限り、重量%を意味する。
ポリエステル樹脂(A)を得る際のポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、好ましくは2/1〜1/2、さらに好ましくは1.5/1〜1/1.3、とくに好ましくは1.3/1〜1/1.2である。
Lの値が1〜30のポリエステル樹脂(A)を得る方法としては、例えば上述のポリエステル樹脂の反応終了後、冷却する際にそのTgまで、時間をかけて冷却する方法が挙げられる。
反応温度からTgまでの冷却時間は好ましくは30分以上、更に好ましくは1時間以上、特に3時間以上である。冷却時間の上限は特に制限はないが、生産性の観点から15時間以下が好ましい。
尚、反応温度からTgまで急冷した後、更に加熱してTgよりも10℃以上高い温度で30分以上保ち、Tgまで30分以上かけて冷却する方法でも、Lの値を1〜30とすることができるが、前記の方法の方が製造に関わるエネルギーを低減できる点でより好ましい。
以上の構成成分が重縮合されてなるポリエステル樹脂(A)は、軟化点が、好ましくは90〜170℃、さらに好ましくは93〜165℃である。また、Tgが、好ましくは45〜75℃、さらに好ましくは50〜70℃である。
軟化点を90℃以上とすることによりポリエステル樹脂の強靭性が良好となり、一方、170℃以下とすることによりトナーの溶融流動性および低温定着性を良好にすることができる。
また、Tgを45℃以上とすることによりトナーの耐ブロッキング性を良好とし、75℃以下とすることによりトナーの定着性能を良好にすることができる。
ポリエステル樹脂(A)の、テトラヒドロフラン(THF)可溶分のMnは、1000〜9500が好ましい。さらに好ましくは1200〜9300、とくに好ましくは1400〜9000である。Mnが1000以上であると樹脂強度が向上し、9500以下であると低温定着性、および樹脂の粉砕性が向上する。
また、(A)の、THF可溶分のピークトップ分子量(以下Mpと記載)は、樹脂強度と、低温定着性、および樹脂の粉砕性のバランスの観点から、好ましくは1200〜50000、さらに好ましくは1500〜40000である。
なお、上記および以下において、ポリエステル樹脂のTHF可溶分のMn、Mpは、GPCを用いて以下の条件で測定される。
装置(一例) : 東ソー(株)製 HLC−8120
カラム(一例): TSK GEL GMH6 2本 〔東ソー(株)製〕
測定温度 : 40℃
試料溶液 : 0.25%のTHF溶液
溶液注入量 : 100μl
検出装置 : 屈折率検出器
基準物質 : 東ソー製 標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量 500 1050 2800 5970 9100 18100 37900 96400 190000 355000 1090000 2890000)
得られたクロマトグラム上最大のピーク高さを示す分子量をピークトップ分子量(Mp)と称する。
ポリエステル樹脂(A)中のTHF不溶解分は、低温定着性の点から、70%以下が好ましい。下限は、さらに好ましくは1%、とくに好ましくは2%、最も好ましくは3%であり、上限は、さらに好ましくは40%、とくに好ましくは30%である。
上記および以下において、THF不溶解分は、以下の方法で求めたものである。
試料0.5gに50mlのTHFを加え、3時間撹拌還流させる。冷却後、グラスフィルターにて不溶解分をろ別し、グラスフィルター上の樹脂分を80℃で3時間減圧乾燥する。グラスフィルター上の乾燥した樹脂分の重量と試料の重量比から、不溶解分を算出する。
(A)の水酸基価(mgKOH/g)は、好ましくは70以下、さらに好ましくは50以下、とくに好ましくは1〜40である。水酸基価が70以下であると、水中分散樹脂の凝集が容易となり、かつトナー化した時に環境安定性や帯電量が向上する。(A)の酸価(mgKOH/g)は、好ましくは60以下、さらに好ましくは1〜55、とくに好ましくは2〜50、最も好ましくは5〜48である。酸価が60以下であると、水中分散樹脂の凝集が容易となり、かつトナー化した時に環境安定性が向上する。また、適度の酸価を有している方が、水中に1μm以下に分散するのが容易となり、かつトナー化した時の帯電の立ち上がりが向上する点で好ましい。
ポリエステル樹脂の酸価は、通常カルボキシル基に由来するが、本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、水中への1μm以下の樹脂粒子の分散を容易にするために、ポリエステル樹脂(A)のカルボキシル基は、その少なくとも一部が塩基で中和されていてもよい。カルボキシル基の中和率は、20〜100当量%が好ましく、40〜100当量%がさらに好ましい。
上記の中和塩を形成する塩基としては、アンモニア、炭素数1〜30のモノアミン(エチルアミン、n−ブチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ラウリルジメチルアミン等)、4級アンモニウム(ラウリルトリメチルアンモニウム等)、アルカリ金属(ナトリウム、カリウム等)、およびアルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウム等)などが挙げられる。
これらの中で、好ましくは、アルカリ金属、4級アンモニウム、およびモノアミンであり、さらに好ましくは、ナトリウム、および炭素数1〜20のモノアミンであり、とくに好ましくは、炭素数3〜20の3級モノアミンである。
本発明に用いるポリエステル樹脂(A)は2種以上を併用してもよく、低温定着性と耐ホットオフセット性および粉砕性の両立の点で、線形ポリエステル樹脂(Aa)と非線形ポリエステル樹脂(Ab)とを各々1種以上併用してもよい。
線形ポリエステル樹脂(Aa)は、通常、前記ジオールとジカルボン酸を重縮合させて得られる。また分子末端を前記ポリカルボン酸(3価以上のものを含む)の無水物で変性したものであってもよい。
非線形ポリエステル樹脂(Ab)は、通常前記のジカルボン酸およびジオールと共に、前記の3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸および/または3〜8価またはそれ以上の多価アルコールを反応させて得られる。
3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸および/または3〜8価またはそれ以上の多価アルコールとしては、ノボラック樹脂の炭素数2〜4のAO付加物(平均付加モル数2〜30)、および炭素数9〜20の3〜6価またはそれ以上の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、およびピロメリット酸等)が好ましく、さらに好ましくは、3〜6価またはそれ以上の芳香族ポリカルボン酸である。
(Ab)を得る場合の、3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸と3〜8価またはそれ以上の多価アルコールの比率は、これらのモル数の和が、全ポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)のモル数の合計に対して、好ましくは0.1〜40モル%、さらに好ましくは1〜25モル%、とくに好ましくは3〜20モル%である。
線形ポリエステル樹脂(Aa)のTHF不溶解分は、好ましくは5%以下、さらに好ましくは3%以下、とくに好ましくは2%以下である。(Aa)のTHF不溶解分が少ない方が低温定着性向上の点で好ましい。
非線形ポリエステル樹脂(Ab)のTHF不溶解分は、好ましくは1〜70%である。下限は、さらに好ましくは2%、とくに好ましくは5%であり、上限は、さらに好ましくは60%、とくに好ましくは50%である。上記範囲のTHF不溶解分を含有させることは、耐ホットオフセット性が向上する点で好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーに用いるトナーバインダー中のポリエステル樹脂(A)の含有量は、耐オフセット性、低温定着性及びトナーの流動性の観点から、通常25%以上、好ましくは40%以上、さらに好ましくは60%以上、とくに好ましくは80%以上である。
本発明に用いるトナーバインダー中には、その特性を損なわない範囲で、トナーバインダーとして通常用いられる他の樹脂を含有してもよい。他の樹脂としては、例えば、Mnが1000〜100万の(A)以外のポリエステル樹脂(B)〔(A)とポリオール成分(x)の組成が異なるもの、組成が同じでL値が異なるもの等〕、スチレン系重合体、スチレン−アクリル系共重合体、スチレン−ブタジエン系共重合体、ポリオレフィン樹脂にビニル樹脂がグラフトした構造を有する樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂が挙げられる。他の樹脂は、(A)とブレンドしてもよいし、一部反応させてもよい。
他の樹脂としては、(A)以外のポリエステル樹脂(B)が好ましい。トナーバインダー中の(B)の含有量は、通常75%以下、好ましくは5〜60%である。
(B)以外の他の樹脂の含有量は、好ましくは10%以下、さらに好ましくは5%以下である。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、水(水と少量の水溶性有機溶剤との混合溶剤を含む)中にポリエステル樹脂(A)を含有する体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を分散させる方法は、特には限定されないが、以下の〔1〕〜〔7〕が挙げられる。
〔1〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂の前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその有機溶剤溶液を必要であれば適当な分散剤存在下で水中に分散させ、その後に加熱したり、硬化剤を加えたりして硬化させて、樹脂粒子の水性分散液を製造する方法。
〔2〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂の前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその有機溶剤溶液(液体であることが好ましい。加熱により液状化してもよい)中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化し、硬化剤を加えたりして硬化させて、樹脂粒子の水性分散液を製造する方法。
〔3〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を機械回転式またはジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級するすることによって樹脂粒子を得た後、適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔4〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液を霧状に噴霧することにより樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔5〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液に貧溶剤を添加するか、またはあらかじめ有機溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂粒子を析出させ、次いで、有機溶剤を除去して樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔6〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下で水中に分散させ、これを加熱または減圧等によって有機溶剤を除去する方法。
〔7〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法。
上記〔1〕〜〔7〕の方法において、併用する乳化剤または分散剤としては、公知の界面活性剤(s)、水溶性ポリマー(t)等を用いることができる。また、乳化または分散の助剤として有機溶剤(u)、可塑剤(v)等を併用することができる。
また乳化または分散には、分散装置を用いることができる。容易に体積平均粒径を1μm以下とするためには、分散装置を用いて剪断力をかけて分散するのが好ましい。
本発明で使用する分散装置は、一般に乳化機、分散機として市販されているものであればとくに限定されず、例えば、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(荏原製作所社製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機社製)、キャピトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工社製)等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー(みずほ工業社製)、ナノマイザー(ナノマイザー社製)、APVガウリン(ガウリン社製)等の高圧乳化機、膜乳化機(冷化工業社製)等の膜乳化機、バイブロミキサー(冷化工業社製)等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー(ブランソン社製)等の超音波乳化機等が挙げられる。このうち粒径の均一化の観点で好ましいものは、APVガウリン、ホモジナイザー、TKオートホモミキサー、エバラマイルダー、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサーが挙げられる。
上記界面活性剤(s)としては、アニオン界面活性剤(s−1)、カチオン界面活性剤(s−2)、両性界面活性剤(s−3)、非イオン界面活性剤(s−4)などが挙げられる。界面活性剤(s)は2種以上の界面活性剤を併用したものであってもよい。(s)の具体例としては、以下に述べるものの他特開2002−284881号公報に記載のものが挙げられる。
アニオン界面活性剤(s−1)としては、カルボン酸またはその塩、硫酸エステル塩、カルボキシメチル化物の塩、スルホン酸塩およびリン酸エステル塩等が用いられる。
カルボン酸またはその塩としては、炭素数8〜22の飽和または不飽和脂肪酸またはその塩が使用でき、例えば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸およびリシノール酸並びにヤシ油、パーム核油、米ぬか油および牛脂などをケン化して得られる高級脂肪酸の混合物等が挙げられる。
その塩としては、これらのナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩およびアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)などの塩があげられる。
硫酸エステル塩としては、高級アルコール硫酸エステル塩(炭素数8〜18の脂肪族アルコールの硫酸エステル塩)、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩(炭素数8〜18の脂肪族アルコールのEOまたはPO1〜10モル付加物の硫酸エステル塩)、硫酸化油(炭素数12〜50の天然の不飽和油脂または不飽和のロウをそのまま硫酸化して中和したもの)、硫酸化脂肪酸エステル(不飽和脂肪酸(炭素数6〜40)の低級アルコール(炭素数1〜8)エステルを硫酸化して中和したもの)および硫酸化オレフィン(炭素数12〜18のオレフィンを硫酸化して中和したもの)等が使用できる。
塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩およびアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)等が挙げられる。
高級アルコール硫酸エステル塩としては、例えば、オクチルアルコール硫酸エステル塩、デシルアルコール硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、ステアリルアルコール硫酸エステル塩、チーグラー触媒を用いて合成されたアルコール(例えば、商品名:ALFOL 1214:CONDEA社製)の硫酸エステル塩およびオキソ法で合成されたアルコール(例えば、商品名:ドバノール23、25、45、ダイヤドール115−L、115H、135:三菱化学製:、商品名:トリデカノール:協和発酵製、商品名:オキソコール1213、1215、1415:日産化学製)の硫酸エステル塩等が挙げられる。
高級アルキルエーテル硫酸エステル塩としては、例えば、ラウリルアルコールEO2モル付加物硫酸エステル塩およびオクチルアルコールEO3モル付加物硫酸エステル塩等が挙げられる。
硫酸化油としては、例えば、ヒマシ油、落花生油、オリーブ油、ナタネ油、牛脂および羊脂などの硫酸化物の塩等が挙げられる。
硫酸化脂肪酸エステルとしては、例えば、オレイン酸ブチルおよびリシノレイン酸ブチル等の硫酸化物の塩等が挙げられる。
硫酸化オレフィンとしては、例えば、商品名:ティーポール(シェル社製)等が挙げられる。
カルボキシメチル化物の塩としては、炭素数8〜16の脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物の塩および炭素数8〜16の脂肪族アルコールのEOまたはPO1〜10モル付加物のカルボキシメチル化物の塩等が使用できる。
脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物の塩としては、例えば、オクチルアルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩、ドバノール23のカルボキシメチル化ナトリウム塩、トリデカノールカルボキシメチル化ナトリウム塩等が挙げられる。
脂肪族アルコールのEO1〜10モル付加物のカルボキシメチル化物の塩としては、例えば、オクチルアルコールEO3モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールEO4モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、およびトリデカノールEO5モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩などが挙げられる。
スルホン酸塩としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸ジエステル塩、α−オレフィンスルホン酸塩、イゲポンT型およびその他芳香環含有化合物のスルホン酸塩等が使用できる。
アルキルベンゼンスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。
アルキルナフタレンスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。
スルホコハク酸ジエステル塩としては、例えば、スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルエステルナトリウム塩などが挙げられる。
芳香環含有化合物のスルホン酸塩としては、アルキル化ジフェニルエーテルのモノまたはジスルホン酸塩およびスチレン化フェノールスルホン酸塩などが挙げられる。
リン酸エステル塩としては、高級アルコールリン酸エステル塩および高級アルコールEO付加物リン酸エステル塩等が使用できる。
高級アルコールリン酸エステル塩としては、例えば、ラウリルアルコールリン酸モノエステルジナトリウム塩およびラウリルアルコールリン酸ジエステルナトリウム塩等が挙げられる。
高級アルコールEO付加物リン酸エステル塩としては、例えば、オレイルアルコールEO5モル付加物リン酸モノエステルジナトリウム塩等が挙げられる。
カチオン界面活性剤(s−2)としては、第4級アンモニウム塩型界面活性剤およびアミン塩型界面活性剤等が使用できる。
第4級アンモニウム塩型界面活性剤としては、炭素数3〜40の3級アミンと4級化剤(例えば、メチルクロライド、メチルブロマイド、エチルクロライド、ベンジルクロライドおよびジメチル硫酸などのアルキル化剤並びにEOなど)との反応等で得られ、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロマイド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロマイド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド(塩化ベンザルコニウム)、セチルピリジニウムクロライド、ポリオキシエチレントリメチルアンモニウムクロライドおよびステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェートなどが挙げられる。
アミン塩型界面活性剤としては、1〜3級アミンを無機酸(例えば、塩酸、硝酸、硫酸、ヨウ化水素酸、リン酸および過塩素酸など)または有機酸(酢酸、ギ酸、蓚酸、乳酸、グルコン酸、アジピン酸、炭素数2〜24のアルキルリン酸、リンゴ酸およびクエン酸など)で中和すること等により得られる。
第1級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数8〜40の脂肪族高級アミン(例えば、ラウリルアミン、ステアリルアミン、セチルアミン、硬化牛脂アミンおよび、ロジンアミンなどの高級アミン)の無機酸塩または有機酸塩および低級アミン(炭素数2〜6)の高級脂肪酸(炭素数8〜40、ステアリン酸、オレイン酸など)塩などが挙げられる。
第2級アミン塩型界面活性剤としては、例えば炭素数4〜40の脂肪族アミンのEO付加物などの無機酸塩または有機酸塩が挙げられる。
また、第3級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数4〜40の脂肪族アミン(例えば、トリエチルアミン、エチルジメチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンなど)、脂肪族アミン(炭素数2〜40)のEO(2モル以上)付加物、炭素数6〜40の脂環式アミン(例えば、N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N−メチルヘキサメチレンイミン、N−メチルモルホリンおよび1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセンなど)、炭素数5〜30の含窒素ヘテロ環芳香族アミン(例えば、4−ジメチルアミノピリジン、N−メチルイミダゾールおよび4,4’−ジピリジルなど)の無機酸塩または有機酸塩およびトリエタノールアミンモノステアレート、ステアラミドエチルジエチルメチルエタノールアミンなどの3級アミンの無機酸塩または有機酸塩などが挙げられる。
両性界面活性剤(s−3)としては、カルボン酸塩型両性界面活性剤、硫酸エステル塩型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤およびリン酸エステル塩型両性界面活性剤などが使用できる。
カルボン酸塩型両性界面活性剤は、アミノ酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤およびイミダゾリン型両性界面活性剤などが用いられる。アミノ酸型両性界面活性剤は、分子内にアミノ基とカルボキシル基を持っている両性界面活性剤であり、例えば、一般式(1)で示される化合物等が挙げられる。
[R−NH−(CH2)n−COO]mM (1)
[式中、Rは1価の炭化水素基;nは1または2;mは1または2;Mは水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムカチオン、アミンカチオン、アルカノールアミンカチオンなどである。]
一般式(1)で表される両面活性剤としては、例えば、アルキル(炭素数6〜40)アミノプロピオン酸型両性界面活性剤(ステアリルアミノプロピオン酸ナトリウム、ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウムなど);アルキル(炭素数4〜24)アミノ酢酸型両性界面活性剤(ラウリルアミノ酢酸ナトリウムなど)などが挙げられる。
ベタイン型両性界面活性剤は、分子内に第4級アンモニウム塩型のカチオン部分とカルボン酸型のアニオン部分を持っている両性界面活性剤であり、例えば、アルキル(炭素数6〜40)ジメチルベタイン(ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなど)、炭素数6〜40のアミドベタイン(ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタインなど)、アルキル(炭素数6〜40)ジヒドロキシアルキル(炭素数6〜40)ベタイン(ラウリルジヒドロキシエチルベタインなど)などが挙げられる。
イミダゾリン型両性界面活性剤としては、イミダゾリン環を有するカチオン部分とカルボン酸型のアニオン部分を持っている両性界面活性剤であり、例えば、2−ウンデシル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインなどが挙げられる。
その他の両性界面活性剤として、例えば、ナトリウムラウロイルグリシン、ナトリウムラウリルジアミノエチルグリシン、ラウリルジアミノエチルグリシン塩酸塩、ジオクチルジアミノエチルグリシン塩酸塩などのグリシン型両性界面活性剤;ペンタデシルスルホタウリンなどのスルホベタイン型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤およびリン酸エステル塩型両性界面活性剤などが挙げられる。
非イオン界面活性剤(s−4)としては、AO付加型非イオン界面活性剤および多価アルコール型非イオン界面活性剤などが使用できる。
AO付加型非イオン界面活性剤は、炭素数8〜40の高級アルコール、炭素数8〜40の高級脂肪酸または炭素数8〜40のアルキルアミン等に直接AO(炭素数2〜20)を付加させるか、グリコールにAOを付加させて得られるポリアルキレングリコールに高級脂肪酸などを反応させるか、あるいは多価アルコールに高級脂肪酸を反応して得られたエステル化物にAOを付加させるか、高級脂肪酸アミドにAOを付加させることにより得られる。
AOとしては、たとえばEO、POおよびブチレンオキサイドが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、EOおよびEOとPOのランダムまたはブロック付加物である。
AOの付加モル数としては10〜50モルが好ましく、該AOのうち50〜100%がEOであるものが好ましい。
AO付加型非イオン界面活性剤としては、例えば、オキシアルキレンアルキルエーテル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)(例えば、オクチルアルコールEO20モル付加物、ラウリルアルコールEO20モル付加物、ステアリルアルコールEO10モル付加物、オレイルアルコールEO5モル付加物、ラウリルアルコールEO10モルPO20モルブロック付加物など);ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル(アルキレンの炭素数2〜24、高級脂肪酸の炭素数8〜40)(例えば、ステアリル酸EO10モル付加物、ラウリル酸EO10モル付加物など);ポリオキシアルキレン多価アルコール高級脂肪酸エステル(アルキレンの炭素数2〜24、多価アルコールの炭素数3〜40、高級脂肪酸の炭素数8〜40)(例えば、ポリエチレングリコール(重合度20)のラウリン酸ジエステル、ポリエチレングリコール(重合度20)のオレイン酸ジエステルなど);ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)(例えば、ノニルフェノールEO4モル付加物、ノニルフェノールEO8モルPO20モルブロック付加物、オクチルフェノールEO10モル付加物、ビスフェノールA・EO10モル付加物、スチレン化フェノールEO20モル付加物など);ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)および(例えば、ラウリルアミンEO10モル付加物、ステアリルアミンEO10モル付加物など);ポリオキシアルキレンアルカノールアミド(アルキレンの炭素数2〜24、アミド(アシル部分)の炭素数8〜24)(例えば、ヒドロキシエチルラウリン酸アミドのEO10モル付加物、ヒドロキシプロピルオレイン酸アミドのEO20モル付加物など)が挙げられる。
多価アルコール型非イオン界面活性剤としては、多価アルコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステルAO付加物、多価アルコールアルキルエーテルおよび多価アルコールアルキルエーテルAO付加物等が使用できる。多価アルコールの炭素数としては3〜24、脂肪酸の炭素数としては8〜40、AOの炭素数としては2〜24である。
多価アルコール脂肪酸エステルとしては、例えば、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールモノオレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンジラウレート、ソルビタンジオレートおよびショ糖モノステアレートなどが挙げられる。
多価アルコール脂肪酸エステルAO付加物としては、例えば、エチレングリコールモノオレートEO10モル付加物、エチレングリコールモノステアレートEO20モル付加物、トリメチロールプロパンモノステアレートEO20モルPO10モルランダム付加物、ソルビタンモノラウレートEO10モル付加物、ソルビタンジステアレートEO20モル付加物およびソルビタンジラウレートEO12モルPO24モルランダム付加物などが挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテルとしては、例えば、ペンタエリスリトールモノブチルエーテル、ペンタエリスリトールモノラウリルエーテル、ソルビタンモノメチルエーテル、ソルビタンモノステアリルエーテル、メチルグリコシドおよびラウリルグリコシドなどが挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテルAO付加物としては、例えば、ソルビタンモノステアリルエーテルEO10モル付加物、メチルグリコシドEO20モルPO10モルランダム付加物、ラウリルグリコシドEO10モル付加物およびステアリルグリコシドEO20モルPO20モルランダム付加物などが挙げられる。
水溶性ポリマー(t)としては、セルロース系化合物(例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースおよびそれらのケン化物など)、ゼラチン、デンプン、デキストリン、アラビアゴム、キチン、キトサン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、アクリル酸(塩)含有ポリマー(ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリアクリル酸の水酸化ナトリウム部分中和物、アクリル酸ナトリウム−アクリル酸エステル共重合体)、スチレン−無水マレイン酸共重合体の水酸化ナトリウム(部分)中和物、水溶性ポリウレタン(ポリエチレングリコール、ポリカプロラクトンジオール等とポリイソシアネートの反応生成物等)などが挙げられる。
本発明に用いる有機溶剤(u)は、乳化分散の際に必要に応じて水中に加えても、被乳化分散体中〔ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂またはポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂の前駆体を含む油相中〕に加えてもよい。
有機溶剤(u)の具体例としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素系有機溶剤;n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素系有機溶剤;塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、メチレンジクロライド、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレンなどのハロゲン系有機溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエステル系またはエステルエーテル系有機溶剤;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系有機溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系有機溶剤;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコールなどのアルコール系有機溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド系有機溶剤;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系有機溶剤、N−メチルピロリドンなどの複素環式化合物系有機溶剤、ならびにこれらの2種以上の混合溶剤が挙げられる。
可塑剤(v)としては、何ら限定されず、以下のものが例示される。
(v1)フタル酸エステル[フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジイソデシル等];
(v2)脂肪族2塩基酸エステル[アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸−2−エチルヘキシル等];
(v3)トリメリット酸エステル[トリメリット酸トリ−2−エチルヘキシル、トリメリット酸トリオクチル等];
(v4)燐酸エステル[リン酸トリエチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリクレジール等];
(v5)脂肪酸エステル[オレイン酸ブチル等];
(v6)およびこれらの2種以上の混合物。
本発明の静電荷像現像用トナーは、前記の方法で得られた、体積平均粒径が1μm以下のポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂粒子が水中に分散された1種または2種以上の樹脂粒子分散液を必要により混合し、樹脂粒子分散液中の樹脂粒子を凝集させて(凝集工程)、さらに樹脂のガラス転移温度(Tg)以上の温度に加熱し、凝集粒子を融合することで得られる。
上記凝集行程において、樹脂粒子分散液の一部からの凝集粒子を作成した後、残りの樹脂粒子分散液を追加混合してもよい。この方法によれば、追加混合した分散液中の樹脂粒子を凝集粒子の最表面に存在させることができる。
静電荷像現像用トナー中に、後述する着色剤や、必要により用いる離型剤および荷電制御剤等の添加剤を含有させる方法としては、前記体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子中にあらかじめ着色剤および離型剤を分散させておいてもよいし、凝集工程で着色剤を分散した着色剤分散液、離型剤を分散した離型剤分散液、および荷電制御剤を分散した荷電制御剤分散液等を混合してもよい。
前記凝集粒子はヘテロ凝集等により形成され、前記凝集粒子の安定化、粒度/粒度分布制御を目的に、凝集剤として、前記凝集粒子とは極性が異なるイオン性界面活性剤や、金属塩等の一価または二価以上の電荷を有する化合物を添加することにより形成される。また、pH変化により凝集粒子の粒径を調整することができる。
凝集剤としては一価又は二価以上の電荷を有する化合物が好ましく、一価又は二価以上の電荷を有する化合物の具体例としては、前述のイオン性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の水溶性界面活性剤、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸等の酸、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩、酢酸ナトリウム、蟻酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム等の脂肪族酸、芳香族酸の金属塩、ナトリウムフェノレート等のフェノール類の金属塩、アミノ酸の金属塩、トリエタノールアミン塩酸塩、アニリン塩酸塩等の脂肪族、芳香族アミン類の無機酸塩類等が挙げられる。さらに好ましくは塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩、酢酸ナトリウム、蟻酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム等の脂肪族酸等の無機、有機の金属塩であり、もっとも好ましくは硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、塩化マグネシウム等の多価の無機金属塩が、凝集粒子の安定性、凝集剤の熱や経時に対する安定性、洗浄時の除去等の点で好適に用いることができる。
これらの凝集剤の添加量は、電荷の価数により異なるが、いずれも少量であって、一価の場合は3%以下程度、二価の場合は1%以下程度、三価の場合は0.5%以下程度である。凝集剤の量は少ない方が好ましいため、価数の多い化合物が好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーは、ポリエステル樹脂(A)を含有するトナーバインダーと、着色剤、および必要により、離型剤、荷電制御剤、流動化剤等から選ばれる1種以上のトナー用添加剤を含有する。
着色剤としては、トナー用着色剤として使用されている染料、顔料等のすべてを使用することができる。具体的には、カーボンブラック、鉄黒、スーダンブラックSM、ファーストイエローG、ベンジジンイエロー、ピグメントイエロー、インドファーストオレンジ、イルガシンレッド、パラニトロアニリンレッド、トルイジンレッド、カーミンFB、ピグメントオレンジR、レーキレッド2G、ローダミンFB、ローダミンBレーキ、メチルバイオレットBレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、ブリリアントグリーン、フタロシアニングリーン、オイルイエローGG、カヤセットYG、オラゾールブラウンBおよびオイルピンクOP等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。また、必要により磁性粉(鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の化合物)を着色剤としての機能を兼ねて含有させることができる。
離型剤としては、軟化点が50〜170℃のものが好ましく、ポリオレフィンワックス、天然ワックス、炭素数30〜50の脂肪族アルコール、炭素数30〜50の脂肪酸およびこれらの混合物等が挙げられる。
ポリオレフィンワックスとしては、オレフィン(例えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセンおよびこれらの混合物等)の(共)重合体[(共)重合により得られるものおよび熱減成型ポリオレフィンを含む]、オレフィンの(共)重合体の酸素および/またはオゾンによる酸化物、オレフィンの(共)重合体のマレイン酸変性物[例えばマレイン酸およびその誘導体(無水マレイン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチルおよびマレイン酸ジメチル等)変性物]、オレフィンと不飽和カルボン酸[(メタ)アクリル酸、イタコン酸および無水マレイン酸等]および/または不飽和カルボン酸アルキルエステル[(メタ)アクリル酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステルおよびマレイン酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステル等]等との共重合体、およびサゾールワックス等が挙げられる。
天然ワックスとしては、例えばカルナウバワックス、モンタンワックス、パラフィンワックスおよびライスワックスが挙げられる。炭素数30〜50の脂肪族アルコールとしては、例えばトリアコンタノールが挙げられる。炭素数30〜50の脂肪酸としては、例えばトリアコンタンカルボン酸が挙げられる。
荷電制御剤としては、ニグロシン染料、3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体、4級アンモニウム塩基含有ポリマー、含金属アゾ染料、銅フタロシアニン染料、サリチル酸金属塩、ベンジル酸のホウ素錯体、スルホン酸基含有ポリマー、含フッ素系ポリマー、ハロゲン置換芳香環含有ポリマー等が挙げられる。
流動化剤としては、コロイダルシリカ、アルミナ粉末、酸化チタン粉末、炭酸カルシウム粉末等が挙げられる。
なお、流動化剤は、トナー粒子の形成後に添加するのが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナー中の組成比は、トナー重量に基づき、ポリエステル樹脂(A)を含有するトナーバインダーが、好ましくは30〜97%、さらに好ましくは40〜95%、とくに好ましくは45〜92%;着色剤が、好ましくは0.05〜60%、さらに好ましくは0.1〜55%、とくに好ましくは0.5〜50%;トナー用添加剤のうち、離型剤が、好ましくは0〜30%、さらに好ましくは0.5〜20%、とくに好ましくは1〜10%;荷電制御剤が、好ましくは0〜20%、さらに好ましくは0.1〜10%、とくに好ましくは0.5〜7.5%;流動化剤が、好ましくは0〜10%、さらに好ましくは0〜5%、とくに好ましくは0.1〜4%である。また、トナー用添加剤の合計含有量は、好ましくは3〜70%、さらに好ましくは4〜58%、とくに好ましくは5〜50%である。トナーの組成比が上記の範囲であることで帯電性が良好なものを容易に得ることができる。
本発明の静電荷像現像用トナーの体積平均粒径は、画像解像性の点から、通常3〜10μm、好ましくは4〜8μmである。
また、体積平均粒径/個数平均粒径は、粒径均一性の点から、好ましくは1.0〜1.2であり、さらに好ましくは1.0〜1.15である。
本発明の静電荷像現像用トナーは、必要に応じて鉄粉、ガラスビーズ、ニッケル粉、フェライト、マグネタイトおよび樹脂(アクリル樹脂、シリコーン樹脂等)により表面をコーティングしたフェライト等のキャリアー粒子と混合されて電気的潜像の現像剤として用いられる。トナーとキャリアー粒子との重量比は、通常1/99〜100/0である。また、キャリア粒子の代わりに帯電ブレード等の部材と摩擦し、電気的潜像を形成することもできる。
本発明の静電荷像現像用トナーは、複写機、プリンター等により支持体(紙、ポリエステルフィルム等)に定着して記録材料とされる。支持体に定着する方法としては、公知の熱ロール定着方法、フラッシュ定着方法等が適用できる。
以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下において、部は重量部を意味する。なお、以下において、実施例5は参考例1とする。

製造例および比較製造例で得られたポリエステル樹脂の性質の測定法を次に示す。
1.水酸基価
JIS K1557(1970年版)に規定の方法。
なお、試料に架橋にともなう溶剤不溶解分がある場合は、以下の方法で溶融混練後のものを試料として用いた。
混練装置 : 東洋精機(株)製 ラボプラストミル MODEL30R150
混練条件 : 130℃、70rpmにて30分
2.酸価
JIS K0070(1992年版)に規定の方法。
なお、試料に架橋にともなう溶剤不溶解分がある場合は、水酸基価と同様の方法で溶融混練後のものを試料として用いた。
3.軟化点(以下Tmとも記載する。)
島津(株)製フローテスターCFT−500を用いて、下記条件で等速昇温し、その流出量が1/2になる温度をもって軟化点とする。
荷重 : 20kg
ダイ : 1mmΦ−1mm
昇温速度 : 6℃/min.
製造例1
[チタン含有触媒(t)の合成]
冷却管、撹拌機及び液中バブリング可能な窒素導入管の付いた反応槽中に、酢酸エチル2000部とテレフタル酸1000部を入れ、窒素にて液中バブリング下、60℃まで徐々に昇温し、チタンテトライソプロポキシド600部を滴下しながら60℃で4時間反応させスラリー状物である反応混合物を得た。反応混合物をろ紙でろ別し40℃/20kPaで乾燥させることで、チタントリイソプロポキシテレフタレートと未反応のテレフタル酸の混合物(t−1)(チタントリイソプロポキシテレフタレートの濃度65%)を得た。
製造例2
[チタン含有触媒(t)の合成]
冷却管、撹拌機及び液中バブリング可能な窒素導入管の付いた反応槽中に、チタニウムジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)1617部とイオン交換水126部を入れ、窒素にて液中バブリング下、90℃まで徐々に昇温し、90℃で4時間反応(加水分解)させることで、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)を得た。さらに、100℃にて、2時間減圧下で反応(脱水縮合)させることで、その分子内重縮合物(t−2)を得た。
製造例3
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、1,2−プロピレングリコール(以下、単にプロピレングリコールと記載する)1042部(99.3モル部)、ネオペンチルグリコール11部(0.8モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体0.2部(0.002モル部)、テレフタル酸650部(28.4モル部)、イソフタル酸32.6部(1.4モル部)、アジピン酸66.7部(3.3モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)2.0部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成するプロピレングリコール、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が96℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは675部であった。次いで200℃まで冷却し、無水トリメリット酸58部(2.2モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃で、5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が25になった時点で取り出し、100℃まで3時間、さらに65℃まで2時間かけて冷却した後、室温まで放冷し、粉砕し粒子化して、ポリエステル樹脂(A−1)を得た。
ポリエステル樹脂(A−1)のMnは5200、Tgは68℃、Tmは162℃、酸価は25、水酸基価は5、THF不溶解分は11%、DSC測定で求めた吸熱量(Q)は2.8mJ/mg、Lの値は8.8であった。
なお、( )内のモル部は相対的なモル比を意味する(以下同様)。
ポリエステル樹脂(A−1)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA−1]を得た。[樹脂粒子分散液WA−1]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例4
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール1026部(99.3モル部)、ネオペンチルグリコール10部(0.7モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体2.0部(0.02モル部)、テレフタル酸652部(29モル部)、イソフタル酸20部(0.9モル部)、アジピン酸66部(3.3モル部)、およびチタニウムジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)5.0部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成するプロピレングリコール、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が96℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは668部であった。180℃まで冷却後、無水トリメリット酸56部(2.1モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃で、5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が25になった時点で取り出し、100℃まで3時間、さらに65℃まで2時間かけて冷却した後、室温まで放冷し、粉砕し粒子化して、ポリエステル樹脂(A−2)を得た。
ポリエステル樹脂(A−2)のMnは5100、Tgは62℃、Tmは159℃、酸価は25、水酸基価は2、THF不溶解分は13%、DSC測定で求めた吸熱量(Q)は2.4mJ/mg、Lの値は6.4であった。
ポリエステル樹脂(A−2)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA−2]を得た。[樹脂粒子分散液WA−2]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例5
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール1026部(100.0モル部)、ネオペンチルグリコール0.5部(0.03モル部)、テレフタル酸627部(28.0モル部)、イソフタル酸0.2部(0.01モル部)、アジピン酸113部(5.7モル部)、およびチタン含有触媒(t−2)2.0部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成するプロピレングリコール、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が92℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは642部であった。180℃まで冷却後、無水トリメリット酸92部(3.5モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃で、5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が25になった時点で取り出し、100℃まで3時間、さらに65℃まで2時間かけて冷却した後、室温まで放冷し、粉砕し粒子化して、ポリエステル樹脂(A−3)を得た。
ポリエステル樹脂(A−3)のMnは4000、Tgは60℃、Tmは151℃、酸価は25、水酸基価は1、THF不溶解分は10%、DSC測定で求めた吸熱量(Q)は3.0mJ/mg、Lの値は7.5であった。
ポリエステル樹脂(A−3)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA−3]を得た。[樹脂粒子分散液WA−3]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例6
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール1058部(100モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体1.2部(0.01モル部)、テレフタル酸981部(42.5モル部)、イソフタル酸0.1部(0.004モル部)、アジピン酸152部(7.5モル部)、およびチタン含有触媒(t−2)2.0部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成するプロピレングリコール、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が95℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは484部であった。180℃まで冷却後、無水トリメリット酸119部(3.5モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃で、5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が25になった時点で取り出し、100℃まで3時間、さらに65℃まで2時間かけて冷却した後、室温まで放冷し、粉砕し粒子化して、ポリエステル樹脂(A−4)を得た。ポリエステル樹脂(A−4)のMnは3600、Tgは61℃、Tmは164℃、酸価は25、水酸基価は1、THF不溶解分は19%、DSC測定で求めた吸熱量(Q)は3.1mJ/mg、Lの値は10.7であった。
ポリエステル樹脂(A−4)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA−4]を得た。[樹脂粒子分散液WA−4]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例7
[線形ポリエステルの樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、1,2−プロピレングリコール1034部(100モル部)、テレフタル酸845部(37.4モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)2.0部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成するプロピレングリコール、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が95℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは585部であった。180℃まで冷却後、無水トリメリット酸184部(7.0モル部)を加え、密閉下2時間反応後、取り出し、100℃まで2時間、さらに65℃まで2時間かけて冷却した後、室温まで放冷し、粉砕し粒子化し、線形ポリエステル樹脂(Aa−5)を得た。
線形ポリエステル樹脂(Aa−5)のMnは2500、Tgは60℃、Tmは93℃、酸価は48、水酸基価は40、THF不溶解分は1%、DSC測定で求めたで(Q)は1.2mJ/mg、Lの値は10.7であった。
ポリエステル樹脂(Aa−5)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WAa−5]を得た。[樹脂粒子分散液WAa−5]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例8
[非線形ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
上記と同様の反応槽中に、プロピレングリコール1064部(99.5モル部)、ネオペンチルグリコール3部(0.2モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体36部(0.3モル部)、テレフタル酸340部(14.6モル部)、イソフタル酸260部(11.1モル部)、アジピン酸58部(2.8モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)2.0部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成するプロピレングリコール、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは735部であった。180℃まで冷却後、無水トリメリット酸77部(2.9モル部)を加え、常圧密閉下2時間反応後、220℃で、5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が30になった時点で取り出し、100℃まで2時間、さらに65℃まで2時間かけて冷却した後、室温まで放冷し、粉砕し粒子化して、非線形ポリエステル樹脂(Ab−5)を得た。
非線形ポリエステル樹脂(Ab−5)のMnは4000、Tgは64℃、Tmは161℃、酸価は30、水酸基価は10、THF不溶解分は26%、DSC測定で求めたで(Q)は3.2mJ/mg、Lの値は8.9であった。
ポリエステル樹脂(Ab−5)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WAb−5]を得た。[樹脂粒子分散液WAb−5]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例9
[線形ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
製造例7と同様の反応槽中に、ビスフェノールA・EO2.2モル付加物427部(43.9モル部)、ビスフェノールA・PO2モル付加物577部(56.1モル部)、テレフタル酸374部(75.3モル部)、およびチタン含有触媒(t−2)2.0部を入れ、製造例7の線形ポリエステル樹脂(Aa−5)と同様にして反応させ、酸価が2以下になった時点で冷却した。180℃まで冷却後、無水トリメリット酸157部(27.3モル部)を加え、密閉下2時間反応後、取り出した。取り出した樹脂を、100℃まで2時間、さらに65℃まで2時間かけて冷却した後、室温まで放冷し、粉砕し粒子化して、線形ポリエステル樹脂(Ba−6)を得た。
線形ポリエステル樹脂(Ba−6)のMnは4000、Tgは66℃、Tmは98℃、酸価は40、水酸基価は40、THF不溶解分は2%、DSC測定で求めたで(Q)は3.9mJ/mg、Lの値は11.5であった。
ポリエステル樹脂(Ba−6)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WBa−6]を得た。[樹脂粒子分散液WBa−6]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
比較製造例1
[比較のポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
製造例3と同様に反応させて、酸価が25℃になった時点でベルト成型機で取り出しを行い3分間で30℃まで急冷し、粉砕し粒子化して、比較のポリエステル樹脂(A’−1)を得た。
ポリエステル樹脂(A’−1)のMnは5000、Tgは63℃、Tmは155℃、酸価は25、水酸基価は4、THF不溶解分は10%、DSC測定で求めた吸熱量(Q)は0.2mJ/mg、Lの値は0.5であった。
ポリエステル樹脂(A’−1)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA’−1]を得た。[樹脂粒子分散液WA’−1]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
比較製造例2
[比較のポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物223部(19.7モル部)、ビスフェノールAのPO3モル付加物515部(38.9モル部)、ビスフェノールAのEO2モル付加物427部(39.8モル部)、フェノールノボラック(平均重合度約5)のPO5モル付加物44部(1.6モル部)、テレフタル酸426部(77.8モル部)、及び重縮合触媒としてジオクチルスズオキシド2.0部を入れ、230℃で窒素気流下で生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下で反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸200部を加え、常圧下で1時間反応させた後20〜40mmHgの減圧下で反応させ酸価が30になった時点で取り出し、100℃まで2時間、さらに60℃まで2時間かけて冷却した後、室温まで放冷し、粉砕し粒子化して、比較のポリエステル樹脂(A’−2)を得た。
ポリエステル樹脂(A’−2)のMnは3300、Tgは55℃、Tmは150℃、酸価は30、水酸基価は36、THF不溶解分は34%、DSC測定で求めた吸熱量(Q)は3.7mJ/mg、Lの値は8.2であった。
ポリエステル樹脂(A’−2)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA’−2]を得た。[樹脂粒子分散液WA’−2]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例10<着色剤分散液の調製>
フタロシアニン顔料(山陽色素製:シアニンブルーKRO)100部、アニオン界面活性剤(三洋化成工業製:エレミノールMON−7)2部、イオン交換水250部を混合し、TK式ホモミキサーで分散し、[着色剤分散液1]を得た。
製造例11<離型剤分散液の調製>
パラフィンワックス(融点73℃)80部、アニオン界面活性剤(三洋化成工業製:エレミノールMON−7)1部、イオン交換水120部を混合し、95℃で溶解させた後、TK式ホモミキサーで分散し、[離型剤分散液1]を得た。
実施例1<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
ステンレス製ビーカーに[樹脂粒子分散液WA−1]200部、[着色剤分散液1]15部、[離型剤分散液1]15部、イオン交換水600部、硫酸マグネシウム1部を加え、TK式ホモミキサーを用いて分散させた後、pH7.0に調製してから60℃まで撹拌しながら昇温した。凝集粒子の体積平均粒径が5.0μm付近になるまで、塩酸(0.1mol/L)を添加したところで、pHを一定に保ちながら60℃で1時間撹拌後、さらに80℃で加熱撹拌を2時間行った。その後、濾別し、500部のイオン交換水で4回洗浄し、40℃×18時間乾燥を行い、トナー粒子(D−1)を得た。
実施例2<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−2]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−2)を得た。
実施例3<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−3]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−3)を得た。
実施例4<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−4]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−4)を得た。
実施例5<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WAa−5]120部および[樹脂粒子分散液WAb−5]80部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−5)を得た。
実施例6<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WBa−6]60部および[樹脂粒子分散液WA−2]140部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−6)を得た。
比較例1<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA’−1]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D’−1)を得た。
比較例2<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA’−2]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D’−2)を得た。
実施例[1]〜[6]、および比較例[1]〜[2]
本発明の製造方法で得られたトナー粒子(D−1)〜(D−6)、および比較のトナー粒子(D’−1)〜(D’−2)のそれぞれ100部に対して、コロイダルシリカ(アエロジルR972:日本アエロジル製)0.5部をサンプルミルにて混合して、本発明の静電荷像現像用トナー(T−1)〜(T−6)、および比較の静電荷像現像用トナー(T’−1)〜(T’−2)を得た。
下記評価方法で評価した評価結果を表1に示す。
Figure 0005674078
[評価方法]
〔1〕最低定着温度(MFT)
上記の本発明のトナーおよび比較のトナーそれぞれ30部とフェライトキャリア(F−150:パウダーテック社製)800部を均一混合し、評価用の二成分現像剤とした。該現像剤を用い、市販複写機(AR5030;シャープ製)を用いて現像した未定着画像を、市販複写機(SF8400A;シャープ製)の定着ユニットを改造し、熱ローラー温度を可変にした定着機を用いてプロセススピード250mm/secで評価した。定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温度をもって最低定着温度とした。
〔2〕ホットオフセット発生温度(HOT)
上記MFTと同様に定着評価し、定着画像へのホットオフセットの有無を目視で評価した。ホットオフセットが発生した定着ロール温度をもってホットオフセット発生温度とした。
〔3〕トナー流動性
ホソカワミクロン製パウダーテスターでトナーの静かさ密度を測定し、トナー流動性を下記基準で判定した。△以上が実用範囲である。
静かさ密度 36g/100ml以上 :トナー流動性 ◎
33〜36 : ○
30〜33 : △
27〜30 : △×
27未満 : ×
〔4〕粒径
体積平均粒径および個数平均粒径を、マルチサイザーIII(コールター社製)で測定した。
上記の結果から、Lの値が本発明の範囲外である比較例[1]のトナーは、HOTおよびトナー流動性が、ポリエステル樹脂の組成が異なる比較例[2]のトナーは、MFTおよびトナー流動性が、それぞれ実施例のトナーよりも明らかに劣っており、本発明のような効果が得られないことがわかる。
本発明の静電荷像現像用トナーは、低温定着性、耐ホットオフセット性、およびトナー流動性に優れ、中速〜高速の複写機およびプリンター用、特にカラープリンター用トナーとして有用である。
ポリエステル樹脂の第1回目の昇温時のDSC曲線の模式図(ガラス転移による変化部分)である。
符号の説明
1 吸熱ピーク
2 高温側のベースラインを低温側に延長した直線
3 吸熱量(Q)

Claims (6)

  1. トナーバインダーと着色剤を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、前記トナー粒子は、少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を水中に分散させる工程と前記樹脂粒子を凝集させる工程とを含む工程から形成される体積平均粒径が3〜10μmの粒子であり、前記トナーバインダーが、ポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)を構成成分とするポリエステル樹脂(但し、精製ロジンを構成成分としない)であって、(x)の60〜100モル%が炭素数2〜6の脂肪族ジオールであり、(y)が炭素数2〜50のアルカンジカルボン酸と芳香族ポリカルボン酸とからなって、(y)の60モル%以上が芳香族ポリカルボン酸であり、示差走査熱量計により測定される第1回目の昇温時のDSC曲線におけるガラス転移による階段状変化の高温側に存在する吸熱ピークの吸熱量(Q)とガラス転移温度(Tg)から下式(1)により求められるLの値が1〜30であり、カルボキシル基由来の酸価(mgKOH/g)が25〜50であるポリエステル樹脂(A)を25重量%以上含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー。
    L=(Q×100)/(100−Tg) (1)
    [但し、Qの単位はmJ/mg、Tgの単位は℃]
  2. ポリエステル樹脂(A)が、ポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)を反応させた後、反応終了時の温度からTgまで30分以上の時間をかけて冷却して得られるポリエステル樹脂である請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
  3. 炭素数2〜6の脂肪族ジオールが、1,2−プロピレングリコール、または、1,2−プロピレングリコールとネオペンチルグリコールである請求項1または2記載の静電荷像現像用トナー。
  4. ポリエステル樹脂(A)が、チタン含有触媒(t)の存在下、ポリオール成分とポリカルボン酸成分を反応させて得られたものである請求項1〜3のいずれか記載の静電荷像現像用トナー。
  5. さらに離型剤、荷電制御剤、および流動化剤から選ばれる1種以上の添加剤を含有する請求項1〜4のいずれか記載の静電荷像現像用トナー。
  6. トナーバインダーと着色剤を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を水中に分散させる工程、前記樹脂粒子を凝集させる行程、および凝集した樹脂粒子を融合して体積平均粒径が3〜10μmのトナー粒子を得る工程を含み、前記トナーバインダーが、ポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)を構成成分とするポリエステル樹脂(但し、精製ロジンを構成成分としない)であって、(x)の60〜100モル%が炭素数2〜6の脂肪族ジオールであり、(y)が炭素数2〜50のアルカンジカルボン酸と芳香族ポリカルボン酸とからなって、(y)の60モル%以上が芳香族ポリカルボン酸であり、示差走査熱量計により測定される第1回目の昇温時のDSC曲線におけるガラス転移による階段状変化の高温側に存在する吸熱ピークの吸熱量(Q)とガラス転移温度(Tg)から下式(1)により求められるLの値が1〜30であり、カルボキシル基由来の酸価(mgKOH/g)が25〜50であるポリエステル樹脂(A)を25重量%以上含有することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
    L=(Q×100)/(100−Tg) (1)
    [但し、Qの単位はmJ/mg、Tgの単位は℃]
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