JP6512045B2 - 液体現像剤用高分子分散剤、液体現像剤、及び印刷物 - Google Patents
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Description
液体現像剤用高分子分散剤中のアミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)の配合率が、単量体全量に対して10〜50質量%である液体現像剤用高分子分散剤に関する。
一般式(1)
CH2=C(R1)COO(AO)nR2
(式中、R1は、水素原子、または、メチル基を表し、
R2は、水素原子、または、炭素数が1〜22の炭化水素基を表し、
nは、1〜200の整数を表し、
Aは、炭素数が2〜4のアルキレン基を表す。)
本発明の実施形態である高分子分散剤は、少なくとも、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)と、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、および、ボロン酸基から選ばれる少なくとも一つの酸基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)と、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)を共重合してなることが大きな特徴である。また、本発明の他の実施形態である液体現像剤は、少なくとも、結着樹脂(A)、着色剤(B)、高分子分散剤(C)、及びキャリア液(D)を含有し、高分子分散剤(C)が前記高分子分散剤であることを特徴とする。液体現像剤においては、結着樹脂(A)及び着色剤(B)は、トナー粒子として存在する。
液体現像剤に用いられるトナー粒子は、少なくとも結着樹脂(A)と着色剤(B)とを含み、加えて顔料分散剤、荷電制御剤、離型剤などの添加剤を用いることも好ましい。また、高分子分散剤(C)については、キャリア液(D)中にトナー粒子を湿式分散させる際に添加することが好ましいが、トナー粒子作製時にトナー粒子中に添加して用いることもできる。
一般的に、結着樹脂には顔料、染料などの着色剤をその樹脂中に均一分散させる機能と、紙などの基材へ定着する際のバインダーとしての機能がある。使用することのできる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルアルキルエーテル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体などのスチレン系共重合体また架橋されたスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、石油系樹脂などが挙げられる。
結着樹脂(A)の酸価は5〜40mgKOH/gの範囲であることが好ましい。より好ましくは10〜30mgKOH/gである。酸価は、京都電子工業株式会社製「電位差自動滴定装置AT−610」を用いて測定することができる。
結着樹脂(A)のガラス転移温度は50〜65℃の範囲であることが好ましい。より好ましくは50〜60℃である。ガラス転移温度は、株式会社島津製作所製「示差走査熱量計DSC−60 PLUS」を用いて、開始温度25℃、終了温度150℃、昇温速度10.0℃/minの条件にて、試料10mgを用いて測定したものである。
結着樹脂(A)の軟化温度は80〜140℃の範囲であることが好ましい。より好ましくは90℃〜130℃の範囲である。軟化温度は、株式会社島津製作所製「フローテスターCFT−500D」を用いて、開始温度40℃、昇温速度6.0℃/min、試験荷重20kgf、予熱時間300秒、ダイ穴径0.5mm、ダイ長さ1.0mmの条件にて、試料1.0gの4mmが流出したときの温度を軟化温度(T4)として測定したものである。
結着樹脂(A)は、耐オフセット性、定着性、及び画質特性の点から、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)で測定される分子量において、重量平均分子量(Mw)が2,000〜100,000のものが好ましく、5,000〜50,000のものがより好ましい。結着樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)が2,000以上であると、耐ホットオフセット性、色再現性、及び分散安定性が向上し、100,000以下であると定着性及び耐コールドオフセット性が向上する。また、結着樹脂(A)は、特定の低分子量の縮重合体成分と特定の高分子量の縮重合体成分とからなる2山の分子量分布曲線を有するタイプ、又は1山の単分子量分布曲線を有するタイプのいずれのものであってもよい。
着色剤(B)としては、以下に示すイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の各有機顔料;有機染料、及びその造塩化合物;カーボンブラック;磁性体などが好適に用いられる。これらは単独で又は2種以上を混合して使用することができる。また、着色剤(B)はキャリア液(D)に対して不溶であることが好ましい。
一般的に、分散剤はトナー粒子が存在するキャリア液中に添加して、トナー粒子を均一に分散させ、現像特性を向上させる効果を有するものであるが、本発明の高分子分散剤(C)はキャリア液中に添加しても、トナー製造における混練の際にトナー粒子中に添加してもよい。キャリア液中に添加して、トナー粒子を分散させた場合、高分子分散剤(C)は、トナー粒子表面の結着樹脂部、特に優れた分散安定性の効果を発揮するポリエステル樹脂部に吸着していると推察される。このように、高分子分散剤(C)は、トナー粒子表面に吸着、あるいはトナー粒子内部に分散している状態で存在していることが好ましい。
アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)は、トナー粒子への高分子分散剤(C)の吸着率を高め、長期にわたって安定した画像と優れた保存安定性に寄与する。アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)におけるアミノ基は特に限定されないが、2級アミノ基又は3級アミノ基であることが好ましく、3級アミノ基であることがより好ましい。なお、ここでのアミノ基には、アミド結合を構成するアミノ基は含まれないものとする。例えば、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン不飽和単量体の例であるアルキル(メタ)アクリルアミド類では、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)が奏する効果を得ることができない。アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)のうち、3級アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等のN,N−ジアルキルアミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル類;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のN,N−ジアルキルアミノ基含有(メタ)アクリルアミド類;ジメチルアミノスチレン、ジエチルアミノスチレン;等が挙げられる。
カルボン酸基を有するモノマーとしては、アクリル酸、アクリル酸ダイマー、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタレート、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルフタレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタレート、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルヘキサヒドロフタレート、エチレンオキサイド変性コハク酸(メタ)アクリレート、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、若しくはω−カルボキシポリカプロラクトン(メタ)アクリレート等のエチレン性不飽和カルボン酸類、又はその塩類が挙げられ、共重合性の観点からメタクリル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタレートが好ましい。これらの単量体は1種又は2種以上を併用して使用することができる。
一般式(3):
式(4):
一般式(5):
炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)は、炭素数9〜24のアルキル基がキャリア液(D)への溶解性を高め、湿式粉砕におけるトナー粒子の粉砕性を向上させ、さらには、長期にわたる保管の際には、トナー粒子の凝集及び液体現像剤の粘度上昇を抑制し、優れた保存安定性の効果を発揮する。アルキル基の炭素数が9以上であると、キャリア液(D)への溶解性が高く、トナー粒子の分散安定性及び保存安定性が高くなる。アルキル基の炭素数が24以下であると、液体現像剤が基材へ定着する際に、アルキル基がトナー粒子の接触及び合一を阻害することなく、定着性の低下が起こらない。さらには、トナー粒子の帯電性が高くなり、トナー粒子が基材へ転写されやすく、十分な画像濃度を得ることが可能である。
N−ノニル(メタ)アクリルアミド、N−デシル(メタ)アクリルアミド、N−ウンデシル(メタ)アクリルアミド、N−(1−メチルウンデシル)(メタ)アクリルアミド、N−ドデシル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジドデシル(メタ)アクリルアミド、N−トリデシル(メタ)アクリルアミド、N−テトラデシル(メタ)アクリルアミド、N−ヘキサデシル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジヘキサデシル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジオクタデシル(メタ)アクリルアミド、N−イコシル(メタ)アクリルアミド、N−ヘンイコシル(メタ)アクリルアミド、N−ドコデシル(メタ)アクリルアミド等の炭素数9〜24のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリルアミド類;
4−ノニルフェニル(メタ)アクリレート、4’−デシル−4−ビフェニリル(メタ)アクリレート、3−ペンタデシルフェニル(メタ)アクリレート、N−(10−フェニルデシル)(メタ)アクリルアミド、N−(4−ドデシルフェニル)(メタ)アクリルアミド、N−[2−(1−ナフチル)エチル]−N−ドデシル(メタ)アクリルアミド、N−[4−(1−ピレニル)ブチル]−N−ドデシル(メタ)アクリルアミド、N−オクタデシル−N−[2−(1−ナフチル)エチル](メタ)アクリルアミド等の芳香環と炭素数9〜24のアルキル基を有する(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリルアミド類;
1−ウンデセン、1−ドデセン、2−ドデセン、1−トリデセン、2−トリデセン、1−テトラデセン、2−テトラデセン、4−テトラデセン、1−ペンタデセン、2−ペンタデセン、4−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、2−ヘキサデセン、4−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、2−ヘプタデセン、4−ヘプタデセン、1−オクタデセン、2−オクタデセン、4−オクタデセン、1−ドコセン、2−ドコセン、4−ドコセン等の炭素数9〜24のアルキル基を有するα−オレフィン類;等が例示できる。
高分子分散剤(C)のうち、一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(c−4)は、定着性の向上に有効であり、共重合可能な重合性単量体である。一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体を含むことで、結着樹脂(A)への相溶性が向上し、定着プロセスにおいて、トナー粒子の溶融が高くなり、基材への定着性が向上する。また、溶融不足のトナー粒子が熱圧着ローラーに付着し、次の紙に転移するコールドオフセット現象が発生しにくくなる。また、一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(c−4)を有することで、トナー粒子の分散安定性が向上する。詳細な要因は不明だが、親水性基である一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(c−4)がアミンと酸から形成されるイオンを電離しやすくさせ、電荷反発力を更に向上させていると考えられる。一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(c−4)は、例えば、エチレンオキシドをアルキルアルコールにより開環重合した後、得られた反応物を、(メタ)アクリル酸メチルとエステル交換反応させる、もしくは(メタ)アクリル酸クロライドと反応させることにより得られる。
CH2=C(R1)COO(AO)nR2
(一般式(1)中、R1は、水素原子、または、メチル基を表し、R2は、水素原子、または、炭素数が1〜22の炭化水素基を表し、nは、1〜200の整数を表し、Aは、炭素数が2〜4のアルキレン基を表す。)
その他、重合性単量体として含んでいても良い不飽和化合物としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャリブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類;
N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−tert−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ネオペンチル(メタ)アクリルアミド、N−ヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−n−ヘプチル(メタ)アクリルアミド、N−(6−メチルヘプチル)(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類;
1−ブテン、2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、4−エチル−2−ヘキセン、1−ヘプテン、2−ヘプテン、1−オクテン、2−オクテン、1−ノネン、2−ノネン、1−デセン、2−デセン等の炭素数1〜8のアルキル基を有するα−オレフィン類;等が例示できる。
分散剤として、本発明に用いる高分子分散剤(C)に加えて、従来から液体現像剤に使用されている分散剤を用いてもよい。具体的には、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸ジルコニウム等の脂肪酸金属塩、レシチン、チタンキレート等の有機チタネート類のチタネートカップリング剤、アルコキシチタンポリマー、ポリヒドロキシチタンカルボキシレート化合物、チタンアルコキシド、コハク酸イミド化合物、ポリイミン化合物、フッ素含有シラン化合物、ピロリドン系化合物などが挙げられる。中でもチタンアルコキシド、コハク酸イミド化合物、フッ素含有シラン化合物、ピロリドン系化合物等を液体現像剤100質量部に対して、5質量部以下の範囲において適量混合して用いても構わない。
高分子分散剤(C)の重合で使用する重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アゾ系化合物及び有機過酸化物を用いることができる。重合の際、全単量体100質量部に対して、任意に0.001〜5質量部の重合開始剤を使用することができる。
連鎖移動剤としては、メルカプタン系、チオグリコール系、β−メルカプトプロピオン酸系などのチオール系化合物;アリル水素を有するロジン系化合物又はテルペン系化合物などを用いることができる。連鎖移動剤を用いる場合、添加量は全単量体100質量部に対して0.01〜10.0質量部、好ましくは0.1〜5質量部である。
高分子分散剤(C)の合成時には、公知の溶剤が好適に使用される。しかしながら、高分子分散剤(C)を液体現像剤に使用する場合、高分子分散剤(C)は、液体現像剤で使用するキャリア液(D)の溶剤に溶解した状態で取り出せるか、又は、固体として取り出せることが好ましい。キャリア液(D)中にトナー粒子を湿式分散させる際に高分子分散剤(C)を添加する場合、高分子分散剤(C)はキャリア液(D)に溶解していることが好ましく、高分子分散剤(C)をトナー粒子作製時にトナー粒子中に添加して用いる場合は、高分子分散剤(C)は固体であることが好ましい。キャリア液(D)に溶解した高分子分散剤(C)を得るには以下の3つの方法がある。一つ目の方法としては、液体現像トナーで使用するキャリア液(D)を合成溶剤として重合する。二つ目の方法としては、キャリア液(D)に置換できる溶剤中で重合し、その後、キャリア液(D)を加えて、重合に使用した溶剤だけを留去する。三つ目の方法としては、キャリア液(D)に置換できる溶剤とキャリア液(D)の混合溶液中で重合し、その後、キャリア液(D)以外の溶剤だけを留去する。そのため、重合開始剤としては、高分子分散剤(C)まで合成した後に液体現像剤に用いるキャリア液(D)に置換できる溶剤、又は溶剤留去できる溶剤を用いることが好ましい。
液体現像剤に用いるキャリア液(D)としては、脂肪族炭化水素であることが好ましい。脂肪族炭化水素としては、直鎖状パラフィン系炭化水素、イソパラフィン系炭化水素、ナフテン系炭化水素等が挙げられる。これらの中でも、残留する芳香族炭化水素が極めて少ないパラフィン系炭化水素が好ましい。また親油性を有し、化学的に安定して絶縁性を有するものが好ましい。また、キャリア液は、画像形成装置中で使用される物質又は装置、特に感光体等の現像プロセス用の部材及びその周辺部の部材に対して化学的に不活性であることが好ましい。
(顔料分散剤)
トナー粒子に内添する顔料分散剤としては、ポリアミン系の樹脂型分散剤であるソルスパース24000SC、ソルスパース32000(ルーブリゾール社製)、アジスパーPB821(味の素ファインテクノ社製);アクリル共重合物の樹脂型分散剤BYK−116(ビックケミー社製)などを用いることができる。特に顔料濃度が高い着色マスターバッチを経て製造する場合は、マスターバッチ製造時に添加することが好ましい。顔料分散剤の添加量は、トナー粒子の分散性向上の点から、着色剤(B)100質量部に対して、好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上が良い。また、トナー粒子の粉砕性及び生産性向上の点から、着色剤(B)100質量部に対して、好ましくは40質量部以下、更に好ましくは30質量部以下が良い。
液体現像剤中のトナー粒子には、必要に応じて色相に支障を来たさない範囲で無色あるいは淡色の荷電制御剤が含有されてもよい。荷電制御剤は、現像されるべき静電潜像担持体上の静電荷像の極性に応じて、正荷電制御剤又は負荷電制御剤が用いられる。液体現像液中においては、トナー粒子は正帯電を呈することが好ましく、正荷電制御剤を通常用いるものである。
液体現像剤の製造方法について説明する。液体現像剤は、例えば、以下の5つのプロセスを経て得られることが好ましい。
結着樹脂(A)と着色剤(B)とを、マスターバッチ中の着色剤(B)の濃度が10〜60質量部となる割合で、熱ロール等を用いて混練を行い、冷却後粗砕を行い、着色マスターバッチを得る。また結着樹脂(A)及び着色剤(B)に加えて、顔料分散剤、色素誘導体等を添加することもできる。
(1)で得た着色マスターバッチと結着樹脂(A)とを、スーパーミキサー等のミキサーで混合し、予備分散し、次いで溶融混練を行うことで、着色マスターバッチを結着樹脂(A)中に希釈、展開し、トナー粒子用のチップを得る。ここでの予備分散及び溶融混練を行う時点で、顔料分散剤、高分子分散剤(C)、荷電制御剤、離型剤などを添加してもよい。さらにトナー粒子用のチップはハンマーミル、サンプルミル等の粗砕により10mm以下の粒径としておくことが好ましい。また、(1)及び(2)の工程は、統合することも可能であり、その場合は(1)の着色マスターバッチの工程を経ることなく、(2)の工程において、予備分散時に全ての材料を仕込み、トナー粒子用チップを作製すればよい。溶融混練としては、加圧ニーダー、1軸、2軸のエクストルーダー等の公知の混練機を用いることができる。
(2)で得られたトナー粒子用チップを微粉砕し、トナー粒子とする。微粉砕は通常、ジェットミル等のジェット気流式粉砕機、ターボミル等の機械式粉砕機を用いることが好ましい。
(3)で得た乾式粉砕されたトナー粒子を、キャリア液(D)と同一組成の溶媒に展開し、湿式粉砕機(分散機)を用いて、平均粒径で0.5〜4μm、好ましくは1〜3μmの範囲になるように粉砕を行う。またこの時にトナー粒子に吸着させる機能を有する高分子分散剤(C)を添加することが有効である。湿式粉砕及び分散工程を経て、高分子分散剤(C)はトナー粒子中に吸着し、帯電的にも安定化する。湿式粉砕(分散)を行う際は、粉砕時の温度が50℃を超えないように冷却することが望ましい。温度が50℃以下であると、トナー粒子が融着を起こすことなく、粒度分布の制御ができる。
(4)で得られた湿式粉砕を経たトナー粒子(少なくとも結着樹脂(A)及び着色剤(B)を含有する)、キャリア液(D)、及び分散剤を含んだ材料に、キャリア液(D)、必要に応じてさらに分散剤を加え、混合して、トナー粒子の濃度をコントロールした上で液体現像剤を精製する。高分子分散剤(C)は、(1)〜(5)のいずれの工程で加えてもよいが、(4)工程で得られた材料に、調製用のキャリア液(D)と共に添加することでトナー粒子が安定した状態で分散している液体現像剤を得ることができる。
トナー粒子としては、平均粒径(D50)が0.5〜4μmであることが好ましく、1〜3μmがより好ましい。本発明において、粒径は、日機装社製レーザー回折散乱式粒度分析計マイクロトラックHRAを用いて測定したものであり、平均粒径(D50)は累積50パーセント径の値である。
液体現像剤の現像物である印刷物にするに際し、好ましく用いることのできる現像プロセスは、導電ゴムからなる現像ローラーに液体現像剤を供給し、LED露光されたアモルファスシリコン感光体を用いて転写前除電し、中間転写体を介して現像を行うことが好ましい。また感光体は表面電位+450〜550V、残留電位+50V以下、現像ローラーにかかるバイアスは+250〜450Vの範囲であることが好ましい。
還流冷却器、蒸留等、窒素ガス導入管、温度計、及び撹拌機を備え付けたフラスコに、表1に示す多価アルコール、多塩基酸、及び、触媒としてジブチル錫オキサイド2部を投入し、撹拌しながら窒素ガスを導入し、200℃まで加温し、反応系の温度を維持しながら4時間反応させた。さらに、減圧下で1時間反応させた。常圧に戻し、反応系の温度を100℃以下に下げ、重縮合を停止させ、ポリエステル樹脂である結着樹脂1を得た。
得られた結着樹脂1を等量のトルエンに入れて、加熱し溶解させた。撹拌しながら窒素ガスを導入し、トルエンの沸点までさらに加温し、表2に示すスチレン系モノマー、アクリル酸エステル類、更には重合開始剤としてジ−t−ブチルパーオキサイドを含む混合溶液を2時間かけて滴下しながら溶液重合を行った。滴下終了後、さらにトルエンの沸点温度で2時間反応させ、ジ−t−ブチルパーオキサイドを1部添加して重合を停止させた。次に180℃まで加温しトルエンを除去し、ポリエステル樹脂とスチレン−アクリル共重合樹脂を含む結着樹脂2を得た。
表3に記載した原料、仕込み量、反応条件を用いた以外は合成例1と同様にして合成を行い、結着樹脂3、4を得た。
窒素ガス導入管、温度計、コンデンサー、及び撹拌機を備え付けた反応容器に、エクソールD110(ナフテン系炭化水素溶剤、エクソンモービル製)90.1部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を110℃に加温して、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート20.0部、ステアリルメタクリレート70.0部、ビニルスルホン酸10部、さらに重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル(V−601(和光純薬製))9.0部を含む混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、さらに110℃で3時間反応させた後、V−601(和光純薬製)0.9部を添加し、さらに110℃で1時間反応を続けて、高分子分散剤1の溶液を得た。高分子分散剤1の重量平均分子量(Mw)は7,120、酸価は18mgKOH/g、アミン価は65mgKOH/gであった。これを1gサンプリングして、180℃で20分間加熱乾燥して不揮発分を測定した。高分子分散剤1の溶液に、高分子分散剤溶液の不揮発分が50質量%になるようにエクソールD110を加えた。これより、高分子分散剤1の不揮発分50質量%溶液を得た。
表5に記載した原料と仕込み量を用いた以外は合成例1と同様にして合成を行い、高分子分散剤2〜13の溶液を得た。各高分子分散剤の物性値は表6に記載の通りであった。
表5に記載した原料と仕込み量を用いた以外は合成例1と同様にして合成を行い、比較高分子分散剤1〜3の溶液を得た。各高分子分散剤の物性値は表6に記載の通りであった。
DM:N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(c−1)
STMA :ステアリルメタクリレート(c−3)
LMA :ラウリルメタクリレート(c−3)
VSA:ビニルスルホン酸(c−2)
MESS:2-メタクリロイロキシエチルコハク酸(c−2)
MEAP:2-メタクロイロキシエチルアシッドホスフェート(c−2)
AmPBA:3−アクリルアミドフェニルボロン酸(c−2)
2−EHA :2−エチルヘキシルアクリレート
C−1:一般式(1)のR1=CH3、R2=CH3、n=9、A=エチレン基(c−4)
C−2:一般式(1)のR1=CH3、R2=H、n=9、A=プロピレン基(c−4)
シアン着色剤
C.I.ピグメントブルー15:3(銅フタロシアニンブルー)
Lionol Blue FG7919(トーヨーカラー社製)
マゼンタ着色剤
C.I.ピグメントレッド122(キナクリドンマゼンタ)
Hostaperm Pink E(クラリアント社製)
C.I.ピグメントレッド57:1(カーミン6B)
Permanent Rubine L6B(クラリアント社製)
イエロー着色剤
C.I.ピグメントイエロー180(ベンズイミダゾロンイエロー)
Novoperm Yellow P−HG(クラリアント社製)
ブラック着色剤
カーボンブラック
NIPEX150(デグサ社製)
青色成分として上記C.I.ピグメントブルー15:3を添加
ソルスパース24000SC 酸価:25mgKOH/g
塩基性樹脂型分散剤(ポリアミン系樹脂)
キャリア液は表7に記載のものを使用した。
(Lionol Blue FG7919) 18質量部
結着樹脂1 80質量部
ソルスパース24000SC 2質量部
上記材料(合計5kg)を20Lの容積を有するヘンシェルミキサーで混合(3,000rpm、3分)した後、二軸混練押出機(PCM30)で供給量6kg/hr、吐出温度145℃にて溶融混練を行い、更にロール温度140℃の3本ロールにて混練を行った。冷却固化した後ハンマーミルで粗粉砕し、次いでI式ジェットミル(IDS−2型)で微粉砕し平均粒径5.0μmのシアン粉砕品1を得た。
エクソールD130 72質量部
高分子分散剤1 3質量部
を秤量し、十分に撹拌、混合し、エクソールD130溶液中にシアン粉砕品1を分散させた(スラリー濃度は25質量%)。このシアン粉砕品1を分散させたスラリーを、媒体撹拌式ミルである湿式粉砕機、ダイノーミルマルチラボ(シンマルエンタープライゼス社製、容量1.4L)を用いて循環運転を60分行い、湿式粉砕を行った。このときの湿式粉砕の条件は以下の通りであった。アジテーターディスク(材質:ジルコニア)周速10m/s、シリンダーZTA、メディア(材質:ジルコニア)直径1.25mm、充填率70%、溶液流量45kg/h、冷却水5L/min、圧力0.1Kg/cm2。60分間湿式粉砕を行った後、スラリーを取り出し、目開き33μm(SUS304製)のメッシュを通過させ、液体現像剤1C(シアントナー粒子1を含む)を得た。シアントナー粒子1の粒度分布の確認を行ったところ、平均粒径(D50)が2.4μmであった。液体現像剤1Cの粘度(η)は52mPa・sであった。
まず、画像濃度はベタ画像部をX−Rite504にて測定した。ここで、各色の濃度値は、イエローが1.2以上、マゼンタ及びシアンが1.4以上、ブラックが1.6以上の濃度値であれば、実用上好ましい。より好ましくは、イエローが1.3以上、マゼンタ及びシアンが1.5以上、ブラックが1.7以上である。
定着率は、1センチ×1センチのベタ部分を出力した印字画像を用いて、出力時の画像濃度ID(ID1)を測定した。その後印字物にメンディングテープ(3M社製スコッチ(登録商標)810)を貼り、1kgの円柱状の真鍮錘を転がし1往復させた。その後メンディングテープを取り除き、再び画像濃度ID(ID2)を測定し、(ID2)/(ID1)x100を計算した値を定着率(%)として求めた。ここでは定着率が80%以上であれば実用上好ましく、90%以上であればより好ましいものである。
耐コールドオフセット性については、上記液体現像複写機にて出力した後、10枚の出力画像を、順に外部定着機にて速度30m/min、ニップ厚6mmで連続して熱圧着させ、10枚目の出力画像を熱圧着した際に、当該10枚目の出力画像(紙)に再転移したトナー像が存在するかを確認した。再転移したトナー像が存在しなくなる温度を、4段階のランクに分け評価を行った。ここでは熱圧着ロール温度が140℃未満であれば、実用上好ましく、120℃未満であればより好ましいものである。
A:熱圧着ロール温度が120℃未満
B:熱圧着ロール温度が120℃以上、140℃未満
C:熱圧着ロール温度が140℃以上、160℃未満
D:熱圧着ロール温度が160℃以上
液体現像剤における、高分子分散剤(C)のトナー粒子への吸着率は次のようにして評価した。得られた液体現像剤10gを秤量し、日立工機社製遠心機CR22Hにより19,000rpmにて20分間遠心分離を行い、分離した上澄み溶液を1g秤量し、180℃オーブンにて1時間かけてキャリア液(D)を揮発さる。その後、残留した高分子分散剤(C)を秤量し、得られた値からトナー粒子への吸着率を算出した。吸着率は50%以上であると、トナー粒子の分散安定性が高くなり、実用上好ましく、より好ましくは70%以上である。
A:吸着率が70%以上
B:吸着率が50%以上、70%未満
C:吸着率が50%未満
液体現像剤の保存安定性は次のようにして評価した。得られた液体現像剤を25℃50%の恒温恒湿雰囲気下に3ヶ月静置した。静置3ヶ月後の液体現像剤の平均粒径(D50)及び粘度(η)を、それぞれ上記記載の方法により測定し、試験開始前の値から上昇した割合にて評価した。
A:試験後の平均粒径(D50)/試験前の平均粒径(D50)が1.1未満
B:試験後の平均粒径(D50)/試験前の平均粒径(D50)が1.1以上1.2未満
C:試験後の平均粒径(D50)/試験前の平均粒径(D50)が1.2以上
ここでは試験後の平均粒径(D50)/試験前の平均粒径(D50)が1.2未満であれば、実用上好ましく、1.1未満であればより好ましいものである。
A:試験後の粘度(η)/試験前の粘度(η)が1.1未満
B:試験後の粘度(η)/試験前の粘度(η)が1.1以上1.4未満
C:試験後の粘度(η)/試験前の粘度(η)が1.4以上
ここでは試験後の粘度(η)/試験前の粘度(η)が1.4未満であれば、実用上好ましく、1.1未満であればより好ましいものである。
Claims (9)
- アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)と、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、および、ボロン酸基から選ばれる少なくとも一つの酸基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)と、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)との共重合物からなる液体現像剤用高分子分散剤であって、
液体現像剤用高分子分散剤中のアミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)の配合率が、単量体全量に対して10〜50質量%である液体現像剤用高分子分散剤。 - 前記高分子分散剤の、重量平均分子量Mwが500〜40000であり、かつ、アミン価が5〜150mgKOH/gであり、かつ、酸価が5〜40mgKOH/gであることを特徴とする、請求項1に記載の液体現像剤用高分子分散剤。
- 前記共重合物が、前記単量体(c−1)と、前記単量体(c−2)と、前記単量体(c−3)と、下記一般式(1)で表わされるエチレン性不飽和単量体(c−4)との共重合物である請求項1または2に記載の液体現像剤用高分子分散剤。
一般式(1)
CH2=C(R1)COO(AO)nR2
(式中、R1は、水素原子、または、メチル基を表し、
R2は、水素原子、または、炭素数が1〜22の炭化水素基を表し、
nは、1〜200の整数を表し、
Aは、炭素数が2〜4のアルキレン基を表す。) - 少なくともポリエステル樹脂を含む結着樹脂(A)、着色剤(B)、高分子分散剤(C)、及びキャリア液(D)からなる液体現像剤であって、高分子分散剤(C)が、請求項1〜3いずれかに記載の高分子分散剤であることを特徴とする液体現像剤。
- 前記結着樹脂(A)の酸価が、5〜40mgKOH/gであり、かつ、ガラス転移温度(Tg)が、50〜65℃であることを特徴とする、請求項4に記載の液体現像剤。
- 前記キャリア液(D)が、脂肪族炭化水素であることを特徴とする、請求項4または5に記載の液体現像剤。
- 前記脂肪族炭化水素の第1級〜第3級の炭素総数に対して、第1級炭素の割合が55%以上であり、第2級炭素の割合が30%以下であることを特徴とする、請求項6に記載の液体現像剤。
- 前記キャリア液(D)の乾点が230〜360℃であり、かつ、アニリン点が75〜100℃であることを特徴とする、請求項6または7に記載の液体現像剤。
- 請求項4〜8いずれかに記載の液体現像剤の現像物である印刷物。
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