JP6748128B2 - トナーバインダー及びトナー - Google Patents
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Description
しかしながら、この方法では、芳香族アルコールのみからなるポリエステルと比較してある程度粉砕性は向上するものの、高温側のオフセット現象を防止するためには、分子量、架橋度を上げる必要があり、同時に定着下限温度も上昇し、満足な定着温度幅が得られず、光沢も悪化する。また、吸湿性が増加し、耐湿熱保存性が悪化することで、ブロッキングの発生や帯電安定性が悪化する課題がある。
すなわち本発明は、下記2発明である。
(1)カルボン酸成分(x)とアルコール成分(y)とを構成成分として反応してなる2種以上の非晶性ポリエステル樹脂(P)を含有するトナーバインダーであって、前記(P)の少なくとも1種が構成成分としてアルコール成分(y)中に炭素数2〜4の脂肪族ジオール(y1)をアルコール成分(y)のモル数に基づいて50〜100モル%含有する非晶性ポリエステル樹脂(P1)であり、かつ前記(P)の少なくとも1種が構成成分としてアルコール成分(y)中にビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物(y2)をアルコール成分(y)のモル数に基づいて51〜100モル%含有する非晶性ポリエステル樹脂(P2)であり、非晶性ポリエステル樹脂(P1)の重量平均分子量が3000〜30000であり、かつ非晶性ポリエステル樹脂(P2)の重量平均分子量が10000〜300000であり、非晶性ポリエステル樹脂(P2)が非線形ポリエステルであり、前記(P1)及び前記(P2)の溶解度パラメータ(SP値)が下記関係式(1)を満たすトナーバインダー。
0.84<SPP2/SPP1<0.98 (1)
[但し、関係式中のSPP1及びSPP2は、それぞれ、非晶性ポリエステル樹脂(P1)及び非晶性ポリエステル樹脂(P2)の溶解度パラメータ(SP値)[(cal/cm3)1/2]を表す。]
(2)上記のトナーバインダー及び着色剤を含有するトナー。
本発明のトナーバインダーは、カルボン酸成分(x)とアルコール成分(y)とを構成成分として反応してなる2種以上の非晶性ポリエステル樹脂(P)を含有するトナーバインダーであって、前記(P)の少なくとも1種が構成成分としてアルコール成分(y)中に炭素数2〜4の脂肪族ジオール(y1)をアルコール成分(y)のモル数に基づいて50〜100モル%含有する非晶性ポリエステル樹脂(P1)であり、かつ前記(P)の少なくとも1種が構成成分としてアルコール成分(y)中にビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物(y2)をアルコール成分(y)のモル数に基づいて51〜100モル%含有する非晶性ポリエステル樹脂(P2)である。前記(P1)と前記(P2)とは、それぞれ2種以上の非晶性ポリエステル樹脂を併用した混合物であってもよい。
<軟化点(Tm)の測定方法>
高化式フローテスター{例えば「CFT−500D」[(株)島津製作所製]}を用いて、1gの測定試料を昇温速度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のノズルから押し出して、「プランジャー降下量(流れ値)」と「温度」とのグラフを描き、プランジャーの降下量の最大値の1/2に対応する温度をグラフから読み取り、この値(測定試料の半分が流出したときの温度)をTmとする。
示差走査熱量計{例えば「DSC210」[セイコーインスツル(株)製]}を用いて測定する。
Taの測定に供する試料は、示差走査熱量計(以下DSCと略記する)により、昇温速度20℃/分で昇温して吸発熱変化を測定して、「吸発熱量」と「温度」とのグラフを描き、このとき観測される20〜100℃にある吸熱ピーク温度をTa’とする。複数ある場合は最も吸熱量が大きいピークの温度をTa’とする。その後試料を(Ta’−10)℃で6時間保管した後、(Ta’−15)℃で6時間保管する。
次いで、前記試料を、DSCにより降温速度10℃/分で0℃まで冷却した後、昇温速度10℃/分で昇温して吸発熱変化を測定して同様のグラフを描き、吸熱量の最大ピークに対応する温度を、吸熱ピークトップ温度(Ta)とする。
非晶性ポリエステル樹脂(P)非晶性ポリエステル樹脂(P)が線形ポリエステル樹脂(A)と非線形ポリエステル樹脂(B)とで構成される場合は、非線形ポリエステルである(P2)と線形ポリエステル樹脂(A)である(P1)とで構成されていることが好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂(P1)はカルボン酸成分(x)と炭素数2〜4の脂肪族ジオール(y1)をアルコール成分(y)のモル数に基づいて50〜100モル%含有するアルコール成分とを構成原料とすれば、その樹脂の組成は限定されない。また、非晶性ポリエステル樹脂(P2)もカルボン酸成分(x)とビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物(y2)をアルコール成分(y)のモル数に基づいて51〜100モル%含有するアルコール成分を構成原料とすれば、その樹脂の組成は限定されない。
非晶性ポリエステル樹脂(P1)の構成成分であるカルボン酸成分(x)と非晶性ポリエステル樹脂(P2)の構成成分であるカルボン酸成分(x)は、同じであっても異なっていてもよい。
非晶性ポリエステル樹脂(P1)においては、耐湿熱保存性の観点から、モノカルボン酸(x1)とポリカルボン酸(x2)とを併用したカルボン酸から構成されるのが更に好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂(P2)においては、耐湿熱保存性の観点から3〜6価もしくはそれ以上のポリカルボン酸(x22)を含むカルボン酸から構成されるのが更に好ましい。
脂肪族(脂環式を含む)モノカルボン酸としては、炭素数1〜30のアルカンモノカルボン酸(ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、イソブタン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、セロチン酸、モニタン酸及びメリシン酸等)及び炭素数3〜24のアルケンモノカルボン酸(アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸及びリノール酸等)等が挙げられる。
芳香族モノカルボン酸としては、炭素数7〜36の芳香族モノカルボン酸(安息香酸、メチル安息香酸、p−t−ブチル安息香酸、フェニルプロピオン酸及びナフトエ酸等)等が挙げられる。
これら(x1)のうち好ましくは炭素数7〜36の芳香族モノカルボン酸であり、更に好ましくは安息香酸、メチル安息香酸及びp−t−ブチル安息香酸であり、特に好ましくは安息香酸である。
また、非晶性ポリエステル樹脂(P1)及び(P2)の構成単位中のモノカルボン酸(x1)の量は保存安定性の観点から、全体のカルボン酸成分(x)に対し、好ましくは30モル%以下、更に好ましくは1〜15モル%、特に好ましくは4〜11モル%である。
これらのうち、定着性と保存安定性の観点から好ましくは、炭素数4〜20のアルケンジカルボン酸及び炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸、並びにこれらのエステル形成性誘導体であり、更に好ましくはテレフタル酸、イソフタル酸及び/又はそれらの低級アルキル(アルキル基の炭素数:1〜4)エステル(x211)である。
これらのうち定着性と保存安定性の観点から好ましくは、トリメリット酸、ピロメリット酸及びその酸無水物である。
(x211)中のテレフタル酸及び/又はその低級アルキルエステルと、イソフタル酸及び/又はその低級アルキルエステルのモル比は、樹脂の機械的強度の観点から、好ましくは20:80〜100:0、更に好ましくは30:70〜100:0である。
また、非晶性ポリエステル樹脂(P1)のカルボン酸成分(x)中の芳香族カルボン酸の含有量は、保存安定性及び定着性の観点から、カルボン酸成分(x)の総モル数に基づいて好ましくは80〜100モル%、更に好ましくは85〜100モル%である。
これら(y1)のうち、定着性と耐湿熱保存性の観点から、好ましくはエチレングリコール及び1,2−プロピレングリコールであり、更に好ましくは1,2−プロピレングリコールである。
炭素数5〜36のアルキレングリコールとしては、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール及び1,12−ドデカンジオール等が挙げられる。
炭素数4〜36のアルキレンエーテルグリコールとしては、ジエチレングリコール、トリ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、ポリプロピレングリコール及びポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。
炭素数6〜36の脂環式ジオールとしては、1,4−シクロヘキサンジメタノール及び水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。
炭素数6〜36の脂環式ジオールの(ポリ)オキシアルキレンは、アルキレン基の炭素数2〜4(オキシエチレン及びオキシプロピレン等)以下のポリオキシアルキレン基も同じ〕エーテル〔オキシアルキレン単位(以下、「オキシアルキレン単位」を「AO」単位と略記することがある。)の数1〜30〕等が挙げられる。
2価フェノールとしては、単環2価フェノール(例えばハイドロキノン)及びビスフェノールA以外のビスフェノール化合物のポリオキシアルキレンエーテル(AO単位の数2〜30)等が挙げられる。
[式中、Xは炭素数1〜3のアルキレン基、−SO2−、−O−、−S−又は直接結合を表わす。Arは、ハロゲン原子又は炭素数1〜30のアルキル基で置換されていてもよいフェニレン基を表す。]
これらの中で好ましくはEO及び/又はPOである。AOの付加モル数は、好ましくは2〜30モル、更に好ましくは2〜10モルである。
これらモノオール(y5)のうち好ましくは炭素数8〜24のアルカノールであり、更に好ましくはドデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ステアリルアルコール及びこれらの併用である。
これらビスフェノールAに付加するアルキレンオキサイドとしては、炭素数が2〜4のアルキレンオキサイドが好ましく、具体的には、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、1,2−、2,3−、1,3−又はiso−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン及びこれらの2種以上の併用が挙げられる。
これらの中で定着性及び耐熱保存性の観点から好ましくはEO及び/又はPOである。AOの付加モル数は、好ましくは2〜30モル、更に好ましくは2〜10モル、特に好ましくは2〜3モルである。
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。
更に上記方法で合成されたポリエステルを、硫酸等の強酸存在下、160〜180℃で脱水反応させ、末端ビニル基を生成させてもよい。特に非晶性ポリエステル樹脂(P1)及び(P2)において、末端ビニル基を生成させる場合は、保存安定性及び生産性の観点から、(P1)及び(P2)のポリエステル樹脂が有する末端官能基の5モル%以上がビニル基に変性されるのに相当する量(水酸基価の変化率からの計算値。副生成物として2個の末端官能基からエーテル結合が生じる場合があるが、全てビニル基になるとして計算する。)生成させるのが好ましく、更に好ましくは6〜85モル%、特に好ましくは8〜80モル%、最も好ましくは10〜76モル%である。
チタン含有触媒としては、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、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)、及びそれらの分子内重縮合物等〕及び特開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及びチタンジイソプロポキシジテレフタレート等)等が挙げられる。
アンチモン含有触媒としては、三酸化アンチモン等が挙げられる。
ジルコニウム含有触媒としては、酢酸ジルコニル等が挙げられる。
ニッケル含有触媒としては、ニッケルアセチルアセトナート等が挙げられる。
アルミニウム含有触媒としては、水酸化アルミニウム及びアルミニウムトリイソプロポキシド等が挙げられる。
上記及び以下において、%は、特に断りの無い場合は重量%を意味する。
0.84<SPP2/SPP1<0.98 (1)
0.87<SPP2/SPP1<0.98 (1’)
0.90<SPP2/SPP1<0.98 (1”)
SPP2/SPP1が0.84より小さいと、非晶性ポリエステル樹脂(P1)と非晶性ポリエステル樹脂(P2)の混ざりが悪くなる場合があり、トナーの低温定着性と耐ホットオフセット性と光沢性とが悪化する場合がある。0.98より大きいと、低温定着性と耐ホットオフセット性とが悪化する場合があり、特に定着可能温度幅が狭くなる場合がある。定着性と光沢性の観点から、好ましくは式(1’)を満たし、更に好ましくは式(1”)を満たすことである。
上記のSPP1及びSPP2は、非晶性ポリエステル樹脂(P1)及び(P2)が2種以上のポリエステル樹脂で構成される場合は、非晶性ポリエステル樹脂(P1)及び(P2)各々の樹脂のSP値から加重平均により求めた値である。
「POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE,FEBRUARY,1974,Vol.14,No.2,ROBERT F.FEDORS.(147〜154頁)」
SP値は、凝集エネルギーをモル分子容で除した値の平方根で計算される。
そして、凝集エネルギーをモル分子容で除した値が大きい官能基を多く有する方がポリエステル樹脂のSP値が大きくなる。エステル基は凝集エネルギーをモル分子容で除した値が大きく、ポリエステル樹脂中のエステル基の濃度が高いほどSP値が大きくなり、例えば原料としてモル質量の小さいカルボン酸及びモル質量の小さいアルコールを使用することでより大きなSP値を有するポリエステル樹脂を得ることができる。
本発明に用いる非晶性ポリエステル樹脂(P1)と非晶性ポリエステル樹脂(P2)を比較すると、非晶性ポリエステル樹脂(P1)はモル質量の小さい炭素数2〜4の脂肪族ジオール(y1)をアルコール成分(y)のモル数に基づいて90〜100モル%含むがその脂肪族ジオール(y1)の含有割合を高くしたり、併用するカルボン酸成分(X)としてモル質量の小さいカルボン酸を用いたりすることで、SP値を高くすることができる。また、非晶性ポリエステル樹脂(P2)が含有する芳香族アルコールであるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物(y2)においては、EO付加物の方がPO付加物よりもモル質量が小さいためにEO付加物を用いる方がSP値を大きくすることができる。また、その付加モル数も小さいものを用いる方がポリエステル樹脂のSP値は大きくなる。
さらに、アルキル基とベンゼン環を比較した場合、アルキル基の方が凝集エネルギーをモル分子容で除した値が小さいので、炭素数の大きい脂肪族カルボン酸及び脂肪族アルコールを使用すると、ポリエステル樹脂のSP値を小さくすることができる。
上記の通り、SP値は原料のカルボン酸成分(x)とアルコール成分(y)の組成、使用量によって、調整可能である。
非晶性ポリエステル樹脂(P2)のSP値(SPP2)は、低温定着性の観点から好ましくは10.6〜11.6(cal/cm3)1/2、より好ましくは10.8〜11.6(cal/cm3)1/2、更に好ましくは11.0〜11.6(cal/cm3)1/2である。
前記の通り、SP値は、原料のカルボン酸成分(x)及びアルコール成分(y)の組成、使用量により調整できるが、この範囲とするため、ポリエステル(P2)は、必須成分であるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物(y2)が70モル%以上使用するのが好ましく、(y2)中にビスフェノールAのEO付加物を含むことが更に好ましい。
また、ポリエステル(P2)の原料のアルコール成分(y)中に炭素数2〜4のジオール成分(y1)を使用する場合は、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物(y2)としては、ビスフェノールAのPO付加物を併用するのが好ましい。
AVP1+AVP2≦15mgKOH/g (2)
AVP1+AVP2≦12mgKOH/g (2’)
上記のAVP1及びAVP2は、非晶性ポリエステル樹脂(P1)及び(P2)が2種以上のポリエステル樹脂で構成される場合は、非晶性ポリエステル樹脂(P1)及び(P2)各々の樹脂の酸価から加重平均により求めた値である。
非晶性ポリエステル樹脂(P2)の酸価(AVP2)は、帯電安定性の観点から、好ましくは0〜10mgKOH/gであり、更に好ましくは0〜8mgKOH/g、特に好ましくは0〜7mgKOH/gである。
非晶性ポリエステル樹脂(P2)の水酸基価は、好ましくは0〜80、更に好ましくは10〜60である。
本発明における酸価及び水酸基価は、JIS K0070に規定の方法で測定される。
なお、GPC測定の測定条件は、以下の通りである。
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重量%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(株)製 標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量 500 1,050 2,800 5,970 9,100 18,100 37,900 96,400 190,000 355,000 1,090,000 2,890,000)
分子量の測定は、0.25重量%になるようにポリエステル樹脂等をTHFに溶解し、不溶解分をグラスフィルターでろ別したものを試料溶液とする。
非晶性ポリエステル樹脂(P)が線形ポリエステル樹脂(A)と非線形ポリエステル樹脂(B)の併用である場合、非線形ポリエステル樹脂(B)の軟化点[Tm]は、特に制限されないが、好ましくは90℃〜170℃であり、更に好ましくは110℃〜160℃である。Tmが、90℃以上であると耐ホットオフセット性が良好であり、また、170℃以下であると定着性が良好である。
非晶性ポリエステル樹脂(P)が非線形ポリエステル樹脂(B)のみで構成される場合、非線形ポリエステル樹脂(B)の軟化点[Tm]は、特に制限されないが、好ましくは90℃〜170℃であり、更に好ましくは110℃〜160℃である。Tmが、90℃以上であると耐ホットオフセット性が良好であり、また、170℃以下であると定着性が良好である。
非晶性ポリエステル樹脂(P2)は非線形ポリエステルであるので、その軟化点[Tm]は好ましくは90℃〜170℃であり、更に好ましくは110℃〜160℃である。
(P1)と(P2)の重量比{(P1)の重量/(P2)の重量}は、低温定着性と耐ホットオフセット性、光沢性及び粉砕性との両立の観点から、好ましくは10/90〜90/10、更に好ましくは20/80〜80/20である。
「結晶性」ポリエステルとは、軟化点〔Tm〕と吸熱ピークトップ温度〔Ta〕との比〔Tm/Ta〕が0.8〜1.55であるポリエステル樹脂を意味する。
これらのうち好ましくは、炭素数4〜40の直鎖又は分岐アルカンジカルボン酸及び炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸であり、更に好ましくは炭素数4〜40の直鎖又は分岐アルカンジカルボン酸、特に好ましくは炭素数4〜20の直鎖アルカンジカルボン酸、最も好ましくはセバシン酸及びデカンジカルボン酸である。
(a1)又は(a2)の酸無水物としては、フタル酸無水物、マレイン酸無水物、トリメリット酸無水物及びピロメリット酸無水物等が挙げられる。
(a1)又は(a2)の低級アルキルエステルとしては、メチルエステル、エチルエステル及びイソプロピルエステル等が挙げられる。
モノカルボン酸(c)としては、脂肪族モノカルボン酸(c1)及び芳香族モノカルボン酸(c2)が挙げられる。なお、(c)は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
鎖式飽和モノカルボン酸(c1−1)としては、炭素数2〜30の直鎖又は分岐の鎖式飽和モノカルボン酸(酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、2−エチルヘキサン酸、カプロン酸 、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、10−メチルステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸及びリグノセリン酸等)等が挙げられる。
鎖式不飽和モノカルボン酸(c1−2)としては、炭素数3〜30の直鎖又は分岐の鎖式不飽和モノカルボン酸(アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、α−リノレン酸、γ−リノレン酸、エレオステアリン酸、8,11−エイコサジエン酸、5,8,11−エイコサトリエン酸、アラキドン酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、ジホモ−γ−リノレン酸、エライジン酸、エルカ酸及びネルボン酸等)等が挙げられる。
脂環式モノカルボン酸(c1−3)としては、炭素数4〜14の脂環式モノカルボン酸(シクロプロパンカルボン酸、シクロブタンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸及びシクロヘプタンカルボン酸等)等が挙げられる。
芳香族モノカルボン酸(c2)としては、炭素数7〜36の芳香族モノカルボン酸が挙げられ、具体的には、安息香酸、ビニル安息香酸、トルイル酸、ジメチル安息香酸、t−ブチル安息香酸、クミン酸、ナフトエ酸、ビフェニルモノカルボン酸及びフロ酸等が挙げられる。
モノカルボン酸(c)のうち、低温定着性の観点から好ましくは、脂肪族モノカルボン酸(c1)であり、更に好ましくは鎖式飽和モノカルボン酸(c1−1)である。
脂肪族モノアルコール(d1)としては、鎖式飽和モノアルコール(d1−1)及び鎖式不飽和モノアルコール(d1−2)等が挙げられる。
鎖式飽和モノアルコール(d1−1)としては、炭素数1〜30の直鎖又は分岐の鎖式飽和モノアルコール(メタノール、エタノール、1−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、2,2−ジメチル−1−プロパノール、ヘキサノール、4−メチル−1−ペンタノール、2,3−ジメチル−2−ブタノール、ヘプタノール、3−エチル−3−ペンタノール、オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、ノナノール、2,6−ジメチル−4−ヘプタノール、デカノール、ウンデカノール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール及びステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等)、及び炭素数1〜30の直鎖又は分岐の鎖式飽和モノアルコールに炭素数2〜4のAO(EO、PO及びBO)を付加したもの(付加モル数1〜20モル)等が挙げられる。
鎖式不飽和モノアルコール(d1−2)としては、炭素数2〜30の直鎖又は分岐の鎖式不飽和モノアルコール(アリルアルコール、2−ブテン−1−オール、2−ペンテン−1−オール、2−ヘキセン−1−オール、2−ヘプテン−1−オール、2−オクテン−1−オール、2−ノネン−1−オール、2−デセン−1−オール、2−ドデセノール、パルミトレイルアルコール、オレイルアルコール及びリノレイルアルコール等)、及び炭素数1〜30の直鎖又は分岐の鎖式不飽和モノアルコールに炭素数2〜4のAO(EO、PO及びBO)を付加したもの(付加モル数1〜20モル)等が挙げられる。
芳香族モノアルコール(d2)としては、炭素数6〜30の芳香族モノアルコール(フェノール、エチルフェノール、イソブチルフェノール、ペンチルフェノール、オクチルフェノール、ドデシルフェノール、テトラデシルフェノール及びベンジルアルコール等)、及び炭素数6〜30の芳香族モノアルコールに炭素数2〜4のAO(EO、PO及びBO)を付加したもの(付加モル数1〜20モル)等が挙げられる。
モノアルコール(d)のうち、低温定着性の観点から好ましくは、脂肪族モノアルコール(d1)であり、更に好ましくは鎖式飽和モノアルコール(d1−1)である。
5mg/KOH以下であればトナーの耐湿熱保存性及びドキュメントオフセット性が良好である。
また、非晶性ポリエステル樹脂(P2)と結晶性ポリエステル樹脂(C)とのSP値の差の絶対値(△SP値)は、低温定着性と耐熱保存性の観点から、好ましくは1.3〜2.0である。
結晶性ポリエステル(C)についても非晶性ポリエステル樹脂(P1)及び(P2)と同様にポリカルボン酸(a)及びポリアルコール(b)並びに必要により用いるモノカルボン酸(c)及びモノアルコール(d)の組成及び使用量を調整することでSP値を調整することができ、モル質量の小さいカルボン酸及びアルコールを用いることでSP値を大きくすることができ、炭素数の大きい脂肪族カルボン酸及び脂肪族アルコールを用いることでSP値を小さくすることができる。
他の樹脂のMwは、300〜10万が好ましい。
10mg/KOH以下であればトナーの耐湿熱保存性及び帯電安定性が良好である。
着色剤の含有量は、本発明のトナーバインダー100重量部に対して、好ましくは1〜40重量部、更に好ましくは3〜10重量部である。なお、磁性粉を用いる場合は、好ましくは20〜150重量部、更に好ましくは40〜120重量部である。
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。
これらのうち、好ましくは、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及びハロゲン置換芳香環含有ポリマー等の負帯電性の家電制御剤である。荷電制御剤が負帯電性であると、トナーは負帯電性を示し、(P1)と(P2)を使用してトナーとした際の帯電安定性と耐湿熱保存性が良好となる。
荷電制御剤はトナー重量に基づき、0〜20重量%、好ましくは0.1〜10重量%、特に好ましくは0.5〜7.5重量%である。
流動化剤はトナー重量に基づき、0〜10重量%、好ましくは0〜5重量%、特に好ましくは0.1〜4重量%である。
また、添加剤の合計量はトナー重量に基づき、3〜70重量%、好ましくは4〜58重量%、特に好ましくは5〜50重量%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。
例えば、混練粉砕法によりトナーを得る場合、流動化剤を除くトナーを構成する成分を乾式ブレンドした後、溶融混練し、その後粗粉砕し、最終的にジェットミル粉砕機等を用いて微粒化して、更に分級することにより、体積平均粒径(D50)が好ましくは5〜20μmの微粒とした後、流動化剤を混合して製造することができる。
なお、粒径(D50)はコールターカウンター[例えば、商品名:マルチサイザーIII(コールター社製)]を用いて測定される。
また、乳化転相法によりトナーを得る場合、流動化剤を除くトナーを構成する成分を有機溶剤に溶解又は分散後、水を添加する等によりエマルジョン化し、次いで分離、分級して製造することができる。トナーの体積平均粒径は、3〜15μmが好ましい。
冷却管、撹拌機およ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140部(9モル%)、1,2−プロピレングリコール519部(下記回収分220部を差し引くと91モル%)、テレフタル酸646部(89モル%)、安息香酸103部(11モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で反応させ、軟化点97℃で取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは220部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P1(A)−1〕とする。
〔P1(A)−1〕の酸価は2KOHmg/g、水酸基価は17KOHmg/g、Mwは5,000、フロー軟化点は97℃、SP値は11.72であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物494部(48モル%)、1,2−プロピレングリコール249部(下記回収分124部を差し引くと52モル%)、テレフタル酸449部(92モル%)、アジピン酸14部(3モル%)、安息香酸12部(3モル%)、縮合触媒として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2.0部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで、170℃で無水トリメリット酸9部(2モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは124部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P1(A)−2〕とする。
〔P1(A)−2〕の酸価は5KOHmg/g、水酸基価は25KOHmg/g、Mwは9,000、フロー軟化点は108℃、SP値は11.61であった。
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748部(下記回収分374部を差し引くと100モル%)、テレフタル酸711部(88モル%)、安息香酸60部(10モル%)、縮合触媒として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2.0部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで、170℃で無水トリメリット酸17部(2モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは374部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P1(A)−3〕とする。
〔P1(A)−3〕の酸価は10KOHmg/g、水酸基価は40KOHmg/g、Mwは3,000、フロー軟化点は89℃、SP値は11.84であった。
冷却管、撹拌機およ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140部(10モル%)、ビスフェノールAのPO3モル付加物157部(10モル%)、1,2−プロピレングリコール490部(下記回収分245部を差し引くと80モル%)、テレフタル酸556部(96モル%)、無水トリメリット酸26部(4モル%)、縮合触媒として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2.0部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させ、取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは245部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P1(B)−1〕とする。
〔P1(B)−1〕の酸価は0KOHmg/g、水酸基価は52KOHmg/g、Mwは10,000、フロー軟化点は114℃、SP値は11.76であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物76部(5モル%)、1,2−プロピレングリコール673部(下記回収分336部を差し引くと95モル%)、テレフタル酸657部(88モル%)、安息香酸46部(8モル%)、無水トリメリット酸30部(3モル%)、縮合触媒として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2.0部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで、170℃で無水トリメリット酸9部(1モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは336部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P1(B)−2〕とする。
〔P1(B)−2〕の酸価は5KOHmg/g、水酸基価は30KOHmg/g、Mwは12,000、フロー軟化点は107℃、SP値は11.87であった。
冷却管、撹拌機およ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49部(3モル%)、1,2−プロピレングリコール640部(下記回収分292を差し引くと97モル%)、テレフタル酸627部(82モル%)、アジピン酸8部(1モル%)、安息香酸48部(9モル%)、無水トリメリット酸58部(6モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで180℃で無水トリメリット酸17部(2モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは292部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P1(B)−3〕とする。
〔P1(B)−3〕の酸価は10KOHmg/g、水酸基価は25KOHmg/g、Mwは15,000、フロー軟化点は113℃、SP値は11.91であった。
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750部(下記回収分375部を差し引くと100モル%)、テレフタル酸622部(79モル%)、アジピン酸40部(6モル%)、安息香酸18部(3モル%)、無水トリメリット酸81部(9モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで180℃で無水トリメリット酸26部(3モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは375部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P1(B)−4〕とする。
〔P1(B)−4〕の酸価は15KOHmg/g、水酸基価は15KOHmg/g、Mwは30,000、フロー軟化点は118℃、SP値は12.10であった。
冷却管、撹拌機およ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36部(2モル%)、エチレングリコール627部(下記回収分313部を差し引くと98モル%)、テレフタル酸728部(87モル%)、安息香酸50部(8モル%)、無水トリメリット酸35部(4モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで170℃で無水トリメリット酸9部(1モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、取り出した。回収されたエチレングリコールは313部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P1(B)−5〕とする。
〔P1(B)−5〕の酸価は5KOHmg/g、水酸基価は30KOHmg/g、Mwは9,000、フロー軟化点は111℃、SP値は12.39であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物97部(13モル%)、ビスフェノールAのPO2モル付加物69部(9モル%)、ビスフェノールAのPO3モル付加物540部(60モル%)、1,2−プロピレングリコール90部(下記回収分60部を差し引くと18モル%)、テレフタル酸262部(81モル%)、アジピン酸12部(4モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで210℃で無水トリメリット酸57部(15モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、0.5〜5.0kPaの減圧下で反応させ、軟化点142℃で取り出した。取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは60部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P2(B)−1〕とする。
〔P2(B)−1〕の酸価は6KOHmg/g、水酸基価は17KOHmg/g、Mwは170,000、フロー軟化点は142℃、SP値は10.98であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物199部(20モル%)、ビスフェノールAのPO2モル付加物339部(32モル%)、1,2−プロピレングリコール222部(下記回収分111部を差し引くと48モル%)、テレフタル酸404部(92モル%)、無水トリメリット41部(8モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で反応させ、軟化点138℃で取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは111部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P2(B)−2〕とする。
〔P2(B)−2〕の酸価は1KOHmg/g、水酸基価は33KOHmg/g、Mwは110,000、フロー軟化点は138℃、SP値は11.59であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物247部(30モル%)、ビスフェノールAのPO3モル付加物392部(40モル%)、1,2−プロピレングリコール115部(下記回収分57部を差し引くと30モル%)、テレフタル酸317部(84モル%)、アジピン酸18部(5モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで210℃で無水トリメリット酸48部(11モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、0.5〜5.0kPaの減圧下で反応させ、軟化点148℃で取り出した。取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは57部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P2(B)−3〕とする。
〔P2(B)−3〕の酸価は7KOHmg/g、水酸基価は19KOHmg/g、Mwは300,000、フロー軟化点は148℃、SP値は11.30であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物142部(20モル%)、ビスフェノールAのPO3モル付加物592部(70モル%)、1,2−プロピレングリコール33部(下記回収分16部を差し引くと10モル%)、テレフタル酸252部(83モル%)、アジピン酸6部(2モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで210℃で無水トリメリット酸54部(15モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、0.5〜5.0kPaの減圧下で反応させ、軟化点125℃で取り出した。取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは60部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P2(B)−4〕とする。
〔P2(B)−4〕の酸価は8KOHmg/g、水酸基価は18KOHmg/g、Mwは100,000、フロー軟化点は125℃、SP値は11.15であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物752部(100モル%)、テレフタル酸269部(88モル%)、無水トリメリット43部(12モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で反応させ、軟化点128℃で取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P2(B)−5〕とする。
〔P2(B)−5〕の酸価は1KOHmg/g、水酸基価は40KOHmg/g、Mwは90,000、フロー軟化点は128℃、SP値は11.54であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物374部(50モル%)、ビスフェノールAのPO2モル付加物398部(50モル%)、テレフタル酸247部(86モル%)、アジピン酸17部(7モル%)、無水トリメリット26部(7モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で反応させ、軟化点110℃で取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P2(B)−6〕とする。
〔P2(B)−6〕の酸価は0KOHmg/g、水酸基価は55KOHmg/g、Mwは10,000、フロー軟化点は110℃、SP値は11.42であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物366部(50モル%)、ビスフェノールAのPO2モル付加物389部(50モル%)、テレフタル酸271部(90モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで210℃で無水トリメリット酸34部(10モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、0.5〜5.0kPaの減圧下で反応させ、軟化点120℃で取り出した。取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P2(B)−7〕とする。
〔P2(B)−7〕の酸価は10KOHmg/g、水酸基価は36KOHmg/g、Mwは30,000、フロー軟化点は120℃、SP値は11.36であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのPO3モル付加物770部(100モル%)、テレフタル酸246部(84モル%)、アジピン酸23部(9モル%)、無水トリメリット23部(7モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で反応させ、軟化点131℃で取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P2(B)−8〕とする。
〔P2(B)−8〕の酸価は0KOHmg/g、水酸基価は18KOHmg/g、Mwは200,000、フロー軟化点は131℃、SP値は10.81であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物324部(32モル%)、ビスフェノールAのPO2モル付加物215部(20モル%)、1,2−プロピレングリコール226部(下記回収分336部を差し引くと48モル%)、テレフタル酸432部(98モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで、170℃で無水トリメリット酸9部(2モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは336部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P1’(A)−1〕とする。
〔P1’(A)−1〕の酸価は5KOHmg/g、水酸基価は54KOHmg/g、Mwは5,000、フロー軟化点は98℃、SP値は11.64であった。
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792部(下記回収分400部を差し引くと100モル%)、テレフタル酸726部(96モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで、170℃で無水トリメリット酸34部(4モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは400部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P1’(A)−2〕とする。
〔P1’(A)−2〕の酸価は20KOHmg/g、水酸基価は85KOHmg/g、Mwは2,800、フロー軟化点は75℃、SP値は12.32であった。
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761部(下記回収分381部を差し引くと100モル%)、テレフタル酸665部(84モル%)、アジピン酸22部(3モル%)、安息香酸40部(7モル%)、無水トリメリット酸58部(6モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させ、取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは381部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P1’(B)−3〕とする。
〔P1’(B)−3〕の酸価は1KOHmg/g、水酸基価は28KOHmg/g、Mwは34,000、フロー軟化点は121℃、SP値は11.98であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物416部(40モル%)、ビスフェノールAのPO3モル付加物99部(8モル%)、1,2−プロピレングリコール252部(下記回収分126部を差し引くと52モル%)、テレフタル酸396部(88モル%)、アジピン酸16部(4モル%)、無水トリメリット酸43部(8モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で反応させ、軟化点132℃で取り出した。回収された、1,2−プロピレングリコールは126部であった。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P2’(B)−1〕とする。
〔P2’(B)−1〕の酸価は1KOHmg/g、水酸基価は40KOHmg/g、Mwは100,000、フロー軟化点は132℃、SP値は11.69であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物445部(60モル%)、ビスフェノールAのPO2モル付加物158部(20モル%)、ビスフェノールAのPO3モル付加物177部(20モル%)、テレフタル酸226部(83モル%)、無水トリメリット酸52部(17モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で反応させ、軟化点110℃で取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P2’(B)−2〕とする。
〔P2’(B)−2〕の酸価は1KOHmg/g、水酸基価は58KOHmg/gMwは9,500、フロー軟化点は110℃、SP値は11.49であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物130部(20モル%)、ビスフェノールAのPO3モル付加物618部(80モル%)、テレフタル酸230部(74モル%)、アジピン酸28部(10モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた。次いで210℃で無水トリメリット酸57部(16モル%)を加え、常圧で1時間反応させた後、0.5〜5.0kPaの減圧下で反応させ、軟化点162℃で取り出した。取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔P2’(B)−3〕とする。
〔P2’(B)−3〕の酸価は11KOHmg/g、水酸基価は7KOHmg/g、Mwは310,000、フロー軟化点は162℃、SP値は11.04であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、1,9−ノナンジオール473部(100モル%)、デカンジカルボン酸622部(100モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた後、取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔C−1〕とする。
〔C−1〕の酸価は0KOHmg/g、水酸基価は29KOHmg/g、融点は73℃、Mwは8,000、SP値は9.66であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、1,6−ヘキサンジオール398部(97モル%)、ベヘニルアルコール34部(3モル%)、セバシン酸689部(100モル%)、縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で4時間反応させた後、取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔C−2〕とする。
〔C−2〕の酸価は3KOHmg/g、水酸基価は4KOHmg/g、融点は68℃、Mwは40,000、SP値は9.77であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、1,4−ブタンジオール352部(100モル%)、セバシン酸750部(97モル%)、ステアリン酸33部(3モル%)縮合触媒として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2.5部を入れ、220℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.5〜2.5kPaの減圧下で2時間反応させた後、取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂〔C−3〕とする。
〔C−3〕の酸価は5KOHmg/g、水酸基価は16KOHmg/g、融点は61℃、Mwは20,000、SP値は9.97であった。
製造例で得られたポリエステル樹脂〔P1(A)−1〕〜〔P1(A)−3〕、〔P1(B)−1〕〜〔P1(B)−5〕、〔P2(B)−1〕〜〔P2(B)−8〕を、表5及び表6の配合比(部)に従い配合し、本発明の電子写真用トナーバインダー(TB−1〜19)を得た。
比較製造例で得られたポリエステル樹脂〔P1’(A)−1〕〜〔P1’(A)−2〕、〔P1’(B)−1〕、〔P2’(B)−1〕〜〔P2’(B)−3〕を、表7の配合比(部)に従い配合し、比較の電子写真用トナーバインダー(TB’−1〜6)を得た。
トナーバインダー(TB−1)85部に対して、顔料のカーボンブラックMA−100[三菱化学(株)製]6部、荷電制御剤T−77[保土谷化学(製)]4部、離型剤カルナバワックス4部を加え下記の方法でトナー化した。まず、ヘンシェルミキサー[三井三池化工機(株)製 FM10B]を用いて予備混合した後、二軸混練機[(株)池貝製 PCM−30]で混練した。ついで超音速ジェット粉砕機ラボジェット[日本ニューマチック工業(株)製]を用いて微粉砕した後、気流分級機[日本ニューマチック工業(株)製 MDS−I]で分級し、体積平均粒径D50が7μmのトナー粒子を得た。
次いで、トナー粒子100部に流動化剤としてコロイダルシリカ(アエロジルR972:日本アエロジル製)1部をサンプルミルにて混合して、本発明のトナー(T−1)を得た。
原料の配合は表8又は表9を参考にして実施例9と同様にトナーを製造し、トナー(T−2)〜(T−19)を得た。
原料の配合は表10を参考にして実施例5と同様にトナーを製造し、トナー(T’−1)〜(T’−6)を得た。
得られたトナーの低温定着性、光沢性、耐ホットオフセット性、流動性、耐熱保存性、耐湿熱保存性、飽和帯電量、帯電安定性、粉砕性、画像強度、耐折り曲げ性、ドキュメントオフセット試験の測定方法、評価方法、判定基準を以下の方法で行った。その結果を表4に示した。
トナーを紙面上に0.8mg/cm2となるよう均一に載せる。このとき粉体を紙面に載せる方法は、熱定着機を外したプリンターを用いる。上記の重量密度で粉体を均一に載せることができるのであれば他の方法を用いてもよい。
この紙を加圧ローラーに定着速度(加熱ローラ周速)213mm/sec、定着圧力(加圧ローラ圧)10kg/cm2の条件で通した時のコールドオフセットの発生温度(MFT)を測定した。
コールドオフセットの発生温度が低いほど、低温定着性に優れることを意味する。この評価条件では一般に140℃以下が必要とされる
低温定着性と同様に定着評価を行った。画像の下に白色の厚紙を敷き、光沢度計(株式会社堀場製作所製、「IG−330」)を用いて、入射角度60度にて、印字画像の光沢度を測定した。
◎:20以上
○:15以上20未満
△:10以上15未満
×:10未満
低温定着性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評価した。
加圧ローラー通過後、ホットオフセットが発生した温度を耐ホットオフセット性(℃)とした。この評価条件では一般に200℃以上が必要とされる
ホソカワミクロン製パウダーテスターでトナーのかさ密度(g/100ml)を測定し、流動性を下記の判定基準で判定した。
○:30以上
△:25以上30未満
×:25未満
トナーを45℃の雰囲気で24時間静置した後、42メッシュのふるいに移し、ホソカワミクロン(株)製パウダーテスターを用いて、振動強度5で10秒間振とうし、ふるいの上に残ったトナーの重量%を測定し、下記基準で判定し、耐熱保存性を評価した。
残存トナー重量%
◎ : 0%以上15%未満
○ : 15%以上25%未満
△ : 25%以上30%未満
× : 30%以上
トナーを40℃、相対湿度80%の雰囲気で、20時間静置した後、42メッシュのふるいに移し、ホソカワミクロン(株)製パウダーテスターを用いて、振動強度5で10秒間振とうし、ふるいの上に残ったトナーの重量%を測定し、下記基準で判定し、耐熱保存性を評価した。
残存トナー重量%
◎ : 0%以上15%未満
○ : 15%以上25%未満
△ : 25%以上30%未満
× : 30%以上
トナーバインダー0.5gとフェライトキャリア(パウダーテック社製、F−150)20gとを50mlのガラス瓶に入れ、相対湿度(1)50%(2)85%で8時間以上調湿する。
ターブラーシェーカーミキサーにて50rpm×10および60分間摩擦撹拌し、それぞれの時間毎に帯電量を測定した。測定にはブローオフ帯電量測定装置[東芝ケミカル(株)製]を用いた。相対湿度50%の摩擦時間10分の帯電量をもって飽和帯電量とした。また、「相対湿度85%の摩擦時間60分の帯電量/相対湿度50%の摩擦時間60分の帯電量」を計算し、これを帯電安定性の指標とした。
◎:飽和帯電量の絶対値が25μC/g以上
○:飽和帯電量の絶対値が20μC/g以上、25μC/g未満
△:飽和帯電量の絶対値が15μC/g以上、20μC/g未満
×:飽和帯電量の絶対値が15μC/g未満
[帯電安定性の判定基準]
◎:0.6以上
○:0.5以上、0.6未満
△:0.3以上、0.5未満
×:0.3未満
二軸混練機で混練、冷却した粗粉砕物(8.6メッシュパス〜30メッシュオンのもの)を、超音速ジェット粉砕機ラボジェット[日本ニューマチック工業(株)製]により下記の条件で微粉砕した。
粉砕圧:0.5MPa
粉砕時間:10分
アジャスターリング:15mm
ルーバーの大きさ:中
これを分級せずに、体積平均粒径(μm)をコールターカウンター−TAII(米国コールター・エレクトロニクス社製)により測定し、下記の判定基準で粉砕性を評価した。
◎:9μm未満
○: 9μm以上10μm未満
△: 10μm以上12μm未満
×: 12μm以上
低温定着性の評価で定着した画像を、JIS K5600に準じて、斜め45度に固定した鉛筆の真上から10gの荷重をかけ引っ掻き試験を行い、傷のつかない鉛筆硬度から画像強度を評価した。
鉛筆硬度が高いほど画像強度に優れることを意味する。一般にはH以上が必要とされる。
低温定着性の評価で定着した画像を画像面が内側になるように紙を折り曲げ、30gの加重で3往復擦る。
紙を広げて、画像上の折り曲げたあとの白すじの有無を目視で判定した。
[判定基準]
○:白すじなし
△:わずかに白すじあり
×:白すじあり
低温定着性の評価で得られた画像が定着されたA4の紙2枚を、定着面同士で重ね合わせ、420gの加重(0.68g/cm2)をかけ、50℃で30分間静置する。
重ね合わせた紙同士を引き離したときの状態について、下記の判定基準でドキュメントオフセット性を評価した。
○:抵抗なし
△:パリパリと音がするが、紙面から画像は剥がれない
×:紙面から画像が剥がれる
さらに、塗料用添加剤、接着剤用添加剤、電子ペーパー用粒子などの用途の感光性樹脂組成物として好適である。
Claims (10)
- カルボン酸成分(x)とアルコール成分(y)とを構成成分として反応してなる2種以上の非晶性ポリエステル樹脂(P)を含有するトナーバインダーであって、前記(P)の少なくとも1種が構成成分としてアルコール成分(y)中に炭素数2〜4の脂肪族ジオール(y1)をアルコール成分(y)のモル数に基づいて50〜100モル%含有する非晶性ポリエステル樹脂(P1)であり、かつ前記(P)の少なくとも1種が構成成分としてアルコール成分(y)中にビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物(y2)をアルコール成分(y)のモル数に基づいて51〜100モル%含有する非晶性ポリエステル樹脂(P2)であり、非晶性ポリエステル樹脂(P1)の重量平均分子量が3000〜30000であり、かつ非晶性ポリエステル樹脂(P2)の重量平均分子量が10000〜300000であり、非晶性ポリエステル樹脂(P2)が非線形ポリエステルであり、前記(P1)及び前記(P2)の溶解度パラメータ(SP値)が下記関係式(1)を満たし、非晶性ポリエステル樹脂(P1)の酸価AV P1 が0〜15mgKOH/gであり、非晶性ポリエステル樹脂(P2)の酸価AV P2 が0〜10mgKOH/gであり、かつ下記関係式(2)を満たすトナーバインダー。
0.84<SPP2/SPP1<0.98 (1)
AV P1 +AV P2 ≦15mgKOH/g (2)
[但し、関係式中のSPP1及びSPP2は、それぞれ、非晶性ポリエステル樹脂(P1)及び非晶性ポリエステル樹脂(P2)の溶解度パラメータ(SP値)[(cal/cm3)1/2]を表す。] - 非晶性ポリエステル樹脂(P1)のSP値(SPP1)が11.6〜12.5(cal/cm3)1/2であり、かつ非晶性ポリエステル樹脂(P2)のSP値(SPP2)が10.6〜11.6(cal/cm3)1/2である請求項1記載のトナーバインダー。
- 炭素数2〜4の脂肪族ジオール(y1)が1,2−プロピレングリコールである請求項1又は2記載のトナーバインダー。
- 非晶性ポリエステル樹脂(P1)は、ポリエステル樹脂が有する末端官能基の5モル%以上がモノカルボン酸(x1)によりエステル化されたもの、ポリエステル樹脂が有する末端官能基の5モル%以上がモノオールによりエステル化されたもの、又はポリエステル樹脂が有する末端官能基の5モル%以上がビニル基に変性されたものである請求項1〜3いずれか記載のトナーバインダー。
- 非晶性ポリエステル樹脂(P1)と非晶性ポリエステル樹脂(P2)の重量の和が、トナーバインダーの重量に基づいて80重量%以上であり、前記(P1)と前記(P2)の重量比{(P1)の重量/(P2)の重量}が10/90〜90/10である請求項1〜4いずれか記載のトナーバインダー。
- 更に結晶性ポリエステル(C)を含有する請求項1〜5いずれか記載のトナーバインダー。
- 結晶性ポリエステル(C)の酸価AVCが0〜5mg/KOHである請求項6記載のトナーバインダー。
- トナーバインダーの酸価が、0〜10mg/KOHである請求項1〜7記載のトナーバインダー。
- 請求項1〜8いずれかに記載のトナーバインダー及び着色剤を含有するトナー。
- 負帯電性トナーである請求項9記載のトナー。
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