JP6795570B2 - トナーバインダーおよびトナー - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷などに用いられるトナーバインダー及びトナーに関する。
電子写真において、トナーで可視化された静電潜像を定着するために熱ローラーや熱ベルトを用いる方式が広く採用されている。
この方式を用いた場合、トナーの低温定着性(定着率70%が得られるヒートローラーの最低温度)が低く、ホットオフセット温度(ホットオフセットが発生するヒートローラーの最低温度)が高いことが望まれる。また、長時間使用しても鮮明な画像が得られることが望まれている。これらの要望を満足させるために、トナーバインダーの分子量分布を低分子量から高分子量にわたる広範囲とし、構成成分のガラス転移点の序列を規定することが提唱されている(特許文献1参照)。
特開平9−297432号公報
しかしながら、低温定着性を低く、かつホットオフセット温度を高くするために分子量分布を広くしていくと、逆に十分な低温定着性、ホットオフセット性、画像安定性が得られなくなってくる。また、構成成分のガラス転移点の序列を規定しても十分とは言えない。
本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、共重合体(A)、共重合体(B)、炭化水素ワックス(C)及び炭化水素ワックス(D)を含有するトナーバインダーであって、共重合体(A)が、スチレンモノマーを必須構成単量体として含む重合体から構成されるセグメント(a1)と融点が101〜160℃のポリオレフィンに由来するセグメント(a2)とを有し、前記共重合体(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフ測定によって得られる分子量分布曲線におけるピーク分子量が3000〜3万であり、共重合体(B)のゲルパーミエーションクロマトグラフ測定によって得られる分子量分布曲線におけるピーク分子量が50万〜120万であり、炭化水素ワックス(C)の融点が65℃〜100℃であり、炭化水素ワックス(D)の融点が101〜160℃であるトナーバインダー;並びにこのトナーバインダーと着色剤とを含有するトナーである。
本発明における融点とはASTM D3418−82に規定の方法(DSC法)で測定した際の最大の融解ピーク温度を示す。
本発明により、低温定着性、画像安定性及び保存安定性に優れ、かつ低温オフセットや高温オフセットの発生が抑制されるため広い定着温度幅を有するトナーバインダーを得ることが出来る。
本発明の共重合体(A)は、スチレンモノマーを必須構成単量体として含む重合体から構成されるセグメント(a1)と融点が101〜160℃のポリオレフィンに由来するセグメント(a2)とを有する。
本発明の共重合体(A)は、ラジカル重合開始剤(f)を使用して、セグメント(a2)となる融点が101〜160℃のポリオレフィンの存在下で、セグメント(a1)となるスチレンモノマーを含む単量体を重合することで得られる。
スチレンモノマーを必須構成単量体として含む重合体から構成されるセグメント(a1)は、スチレンモノマーを必須構成単量体とし、さらに(メタ)アクリル酸エステルモノマー、カルボキシル基含有ビニルモノマー、ニトリルモノマー及びビニルエステルモノマーを構成単量体として併用することができる。前記構成単量体のうち、カルボキシル基含有ビニルモノマーを構成単量体として含むことが好ましい。本発明において「(メタ)アクリル」は「アクリル」及び/又は「メタクリル」を意味し、「(メタ)アクリロ」は「アクリロ」及び/又は「メタクリロ」を意味する。
スチレンモノマーとしては、スチレン及びアルキル基の炭素数が1〜3のアルキルスチレン(例えばα−メチルスチレン、p−メチルスチレン)等が挙げられ、それぞれ1種使用してもよく、2種以上を併用してもよい。コストの観点から好ましくはスチレンである。
(メタ)アクリル酸エステルモノマーとしては、アルキル基の炭素数が1〜18のアルキル(メタ)アクリレート[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、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート及びステアリル(メタ)アクリレート等]、アルキル基の炭素数1〜18のヒドロキシルアルキル(メタ)アクリレート[例えば、ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート等]並びにアルキル基の炭素数が1〜18のアルキルアミノ基含有(メタ)アクリレート[例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等]等が挙げられる。
これら(メタ)アクリル酸エステルモノマーのうち保存安定性の観点から、好ましくはアルキル基の炭素数が1〜18のアルキル(メタ)アクリレート及びそれらの2種以上の混合物であり、より好ましくはアルキル基の炭素数が1〜7のアルキル(メタ)アクリレート及びそれらの2種以上の混合物であり、さらに好ましくは炭素数が1〜5のアルキル(メタ)アクリレートである。
カルボキシル基含有ビニルモノマーとしては、モノカルボン酸〔炭素数3〜15のものが含まれ、例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸及び桂皮酸等〕、ジカルボン酸〔炭素数4〜15のものが含まれ、例えば(無水)マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及びシトラコン酸等〕、並びにジカルボン酸モノエステル〔上記ジカルボン酸のモノアルキル(炭素数1〜18)エステル、例えばマレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル及びシトラコン酸モノアルキルエステル等〕等が挙げられる。
これらカルボキシル基含有ビニルモノマーのうち帯電安定性の観点から好ましくは、(メタ)アクリル酸、ジカルボン酸モノエステル、(無水)マレイン酸、フマル酸及びそれらの2種以上の混合物であり、より好ましくは(メタ)アクリル酸、マレイン酸モノエステル及びそれらの2種以上の混合物である。
ニトリルモノマーとしては、炭素数3〜20のものが含まれ、具体的には、(メタ)アクリロニトリル及びシアノスチレン等が挙げられる。これらのうち好ましくはアクリロニトリル及びメタクリロニトリルである。
ビニルエステルモノマーとしては、脂肪族ビニルエステル(炭素数4〜15のものが含まれ、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及びイソプロペニルアセテート等)、並びに芳香族ビニルエステル(炭素数9〜15のものが含まれ、例えばメチル−4−ビニルベンゾエート等)等が挙げられる。
セグメント(a1)を構成する単量体中の必須構成単量体であるスチレンモノマーの重量割合は、セグメント(a1)を構成する単量体の合計重量を基準として好ましくは60〜99重量%である。
セグメント(a1)は、架橋剤を上記構成単量体に対して0.0001〜0.1重量%の範囲で使用してもよい。架橋剤としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,2−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジ1,2−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ1,2−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート及びテトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
セグメント(a2)となるポリオレフィンは、炭素数2〜7のオレフィンの単独重合体または共重合体であり、その融点が101〜160℃である。
炭素数2〜7のオレフィンとしては、エチレン、1,2−プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ヘキセン及びこれらの混合物等が挙げられる。
セグメント(a2)となるポリオレフィンの融点は101℃〜160℃であり、101℃未満では画像安定性が不十分であり、160℃を超えるとホットオフセット性が不十分である。好ましくは101〜158℃であり、より好ましくは102〜156℃である。
セグメント(a2)となるポリオレフィンの分子量は、耐久性の観点から、好ましくは数平均分子量が1000〜10000であり、より好ましくは数平均分子量が1500〜9000である。
セグメント(a2)となるポリオレフィンとしては、前記の炭素数2〜7のオレフィンを公知の方法で重合して用いてもよく、市場から入手できるポリオレフィン[サンワックスシリーズ及びビスコールシリーズ(共に三洋化成工業株式会社製)等]のうち、融点が101〜160℃であるポリオレフィンを用いてもよい。
(a1)と(a2)との含有量の重量比((a1)/(a2))は、画像安定性の観点より、好ましくは99.0/1.0〜99.8/0.2であり、より好ましくは99.2/0.8〜99.6/0.4である。
共重合体(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフ測定によって得られる分子量分布曲線におけるピーク分子量は3000〜3万であり、3000未満であると画質不良となり、3万を超えると定着不良となる。好ましくは3500〜20000であり、より好ましくは4000〜15000である。
共重合体(A)の酸価は、画像安定性の観点から、好ましくは0〜35mgKOH/g、より好ましくは15〜30mgKOH/gである。
共重合体(A)のガラス転移点(Tg)は、保存安定性と定着性の観点から、好ましくは50℃〜70℃、より好ましくは55℃〜65℃である。
本発明の共重合体(B)を構成する単量体は、共重合体(A)と同様の単量体を使用することができる。上記単量体のうち、スチレンモノマー及びカルボキシル基含有ビニルモノマーを構成単量体として含む共重合体であることが好ましく、スチレンモノマー及びカルボキシル基含有ビニルモノマーとして好ましいものは(A)と同様である。また、共重合体(B)は融点が101〜160℃のポリオレフィンに由来するセグメント(a2)を有しないことが好ましい。
共重合体(B)のゲルパーミエーションクロマトグラフ測定によって得られる分子量分布曲線におけるピーク分子量はホットオフセット性の観点から50万〜120万であり、好ましくは55万〜115万であり、より好ましくは60万〜110万である。
共重合体(B)の酸価は、画像安定性の観点から、好ましくは0〜15mgKOH/g、より好ましくは1〜10mgKOH/gである。
共重合体(B)のガラス転移点(Tg)は、定着性と保存性の観点から、好ましくは50〜80℃、より好ましくは55〜75℃である。
共重合体(A)と共重合体(B)との含有量の重量比((A)/(B))は、定着性と画像安定性の観点から好ましくは60/40〜80/20であり、より好ましくは64/36〜73/27である。
本発明のトナーバインダーは、融点が65℃〜100℃である炭化水素ワックス(C)と、融点が101〜160℃である炭化水素ワックス(D)とを含有する。
炭化水素ワックス(C)及び炭化水素ワックス(D)としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、カルナウバワックス、モンタンワックス、ライスワックス及び低分子量ポリオレフィン等を挙げることができ、複数種のワックスを使用してもよい。
これらのうち、融点が65℃〜100℃であるものを炭化水素ワックス(C)として用い、融点が101〜160℃であるものを炭化水素ワックス(D)として用いる。
これらのうち、炭化水素ワックス(C)としては、低温定着性及び耐オフセット性の観点から、好ましくは融点が65℃〜99℃であるパラフィンワックス、融点が65℃〜99℃であるマイクロクリスタリンワックス、融点が65℃〜99℃であるフィッシャートロプシュワックス及び融点が65℃〜99℃である低分子量ポリオレフィンであり、より好ましくは融点が65℃〜98℃であるパラフィンワックス及び融点が65℃〜98℃であるフィッシャートロプシュワックスであり、これらは市場から入手可能である。
炭化水素ワックス(C)の融点は65℃〜100℃であり、65℃以下ではトナーの保存安定性が不十分であり、101℃以上であると低温定着性が不十分である。好ましくは65〜99℃であり、より好ましくは65〜95℃である。
炭化水素ワックス(D)としてはホットオフセット性の観点から、好ましくは炭素数2〜7のオレフィンの単独重合体又は共重合体であって融点が101〜160℃である重合体であり、セグメント(a2)を構成するポリオレフィンとして例示したものと同じものを用いることができる。
本発明のトナーバインダーにおいて、炭化水素ワックス(D)は、共重合体(A)が有するセグメント(a2)となる前記のポリオレフィンと同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、複数種のワックスを使用してもよい。
炭化水素ワックス(D)の融点は101℃〜160℃であり、101℃未満では画像安定性が不十分であり、160℃を超えるとホットオフセット性が不十分である。好ましくは102〜158℃であり、より好ましくは130〜156℃である。
共重合体(A)が有するセグメント(a2)、炭化水素ワックス(C)及び炭化水素ワックス(D)の合計割合はトナーバインダーの重量に基づいて好ましくは3〜8重量%であり、より好ましくは4〜8重量%であり、さらに好ましくは4〜7重量%である。3重量%未満であれば低温定着性が悪くなり、8重量%を超えると画像安定性が悪化する。
共重合体(A)に含まれるセグメント(a2)の重量は、共重合体(A)を重合するときに存在させるポリオレフィンの重量を用いる。
共重合体(A)は、セグメント(a2)となる融点が101〜160℃のポリオレフィンの存在下にスチレンモノマーを含む単量体組成物を重合して得ることが出来る。共重合体(A)は、例えば100℃〜200℃に加熱したトルエン又はキシレン中に、融点が101〜160℃のポリオレフィンを溶解し、セグメント(a1)の構成単量体及び、ラジカル重合開始剤(f)を同時又は別々に滴下して重合した後、溶剤を留去することにより得られる。
重合温度は、好ましくは60〜230℃、より好ましくは110〜200℃である。
重合時間は、好ましくは1〜30時間、より好ましくは2〜10時間である。
上記の重合方法で得られる共重合体(A)は、融点が101〜160℃のポリオレフィンに発生したラジカルを起点にしてスチレンモノマーを含む単量体組成物が重合するので、スチレンモノマーを必須構成単量体として含む重合体から構成されるセグメント(a1)と融点が101〜160℃のポリオレフィンに由来するセグメント(a2)とを有する共重合体(A)が得られる。
共重合体(B)は前記単量体を、ラジカル重合開始剤(f)を用いて溶液重合、塊状重合、懸濁重合及び乳化重合等の公知の重合法で合成することができる。好ましくは溶液重合、懸濁重合、塊状重合及びそれらの組み合わせである。
重合温度は、好ましくは60〜230℃、より好ましくは80〜200℃である。
重合時間は、好ましくは1〜30時間、より好ましくは2〜20時間である。
ラジカル重合開始剤(f)としては、アゾ系重合開始剤(例えばアゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリル及びアゾビスシアノ吉草酸)及び有機過酸化物系重合開始剤〔例えばベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、1,1−ジ−(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロフタレート及び2、2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン〕等が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、ジ−t−ブチルパーオキサイド、1,1−ジ−(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロフタレート及び2、2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパンである。
重合開始剤の使用量は、単量体の全量に基づいて、好ましくは0.01〜5重量%、より好ましくは0.05〜4重量%である。
溶液重合の場合の溶剤としては、炭素数5〜12のシクロアルカン溶剤(シクロヘキサン及びメチルシクロヘキサン等)、炭素数6〜12の芳香族溶剤(ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン及びクメン等)、エステル溶剤(酢酸エチル及び酢酸ブチル等)及びエーテル溶剤(メチルセルソルブ、エチルセルソルブ及びブチルセルソルブ等)等が用いられる。
これらのうち好ましいものは炭素数6〜12の芳香族溶剤であり、より好ましくはトルエン、キシレン及びエチルベンゼンである。
また、懸濁重合を行う場合、無機酸塩分散剤(炭酸カルシウム及びリン酸カルシウム等)及び有機分散剤(ポリビニルアルコール及びメチルセルロース等)等を用いて水中で重合することができる。
本発明のトナーバインダーは共重合体(A)、共重合体(B)、炭化水素ワックス(C)及び炭化水素ワックス(D)を含有する。
共重合体(A)、共重合体(B)、炭化水素ワックス(C)及び炭化水素ワックス(D)の混合方法は限定されないが、各重合体を別々に重合し溶液状態で混合する方法、二軸押出機や加熱攪拌のできる配合槽等で溶融混合する方法及び各重合体の存在下で他の重合体を重合していく方法等が挙げられる。
本発明のトナーバインダーの酸価は、画像安定性の観点から、好ましくは13〜25mgKOH/g、より好ましくは13〜24mgKOH/gである。
本発明のトナーバインダーの重量平均分子量は、定着性の観点から、好ましくは20万〜30万であり、より好ましくは21万〜27万である。
本発明のトナーバインダーのガラス転移点(Tg)は、定着性と保存性の観点から、好ましくは50〜80℃、より好ましくは55〜75℃である。
本発明の共重合体(A)、共重合体(B)及びトナーバインダーそれぞれの数平均分子量、重量平均分子量及びピーク分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて以下の条件で測定することができる。
装置(一例):「HLC−8120」[東ソー(株)製]
カラム(一例):「TSK GEL GMH6」[東ソー(株)製]2本
測定温度:40℃
試料溶液:0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液(不溶解分をグラスフィルターでろ別したもの)
溶液注入量:100μl
検出装置:屈折率検出器
基準物質: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)[東ソー(株)製]
本発明の炭化水素ワックス(C)と炭化水素ワックス(D)それぞれの数平均分子量、重量平均分子量及びピーク分子量は、例えば以下の装置で測定する。
装 置(一例):高温GPC
溶 媒:オルトジクロロベンゼン
基準物質:ポリスチレン
サンプル濃度:3mg/ml
カラム(一例:PLgel 10μm、MIXED−B[ポリマーラボラトリーズ(株)製]
カラム温度:135℃
本発明の酸価は、JIS K0070に規定の方法で測定される。
本発明のガラス転移点(Tg)は、示差走査熱量計(TA Instruments(株)製、DSC Q20)を用いて、ASTM D3418−82に規定の方法(DSC法)で測定される。
本発明の融点は、示差走査熱量計(TA Instruments(株)製、DSC Q20)を用いて、ASTM D3418−82に規定の方法(DSC法)で測定することができる。
本発明のトナーは、本発明のトナーバインダーと着色剤とを含有し、必要に応じて荷電制御剤及び流動化剤等種々の添加剤を混合することができる。
着色剤としては、公知の顔料、染料及び磁性粉を用いることができる。
具体的には、カーボンブラック、スーダンブラックSM、ファーストイエロ−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、オイルピンクOP及び磁性粉[例えば強磁性金属の粉末(鉄、コバルト及びニッケル等)、マグネタイト、ヘマタイト及びフェライト]等が挙げられる。
トナー中の着色剤の含有量は、染料又は顔料を使用する場合は、トナーの重量に基づいて好ましくは1〜15重量%、より好ましくは2〜10重量%であり、磁性粉を使用する場合は好ましくは15〜70重量%、より好ましくは30〜60重量%である。
荷電制御剤としては、例えば含金属アゾ染料、ニグロシン染料及び四級アンモニウム塩化合物等が挙げられる。
荷電制御剤を用いる場合、トナー中の荷電制御剤の含有量は、トナーの重量の基づいて好ましくは0.001〜5重量%、より好ましくは1〜5重量%である。
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公知のものが挙げられる。
流動化剤を用いる場合、トナー中の流動化剤の含有量は、トナーの重量の基づいて好ましくは0.001〜5重量%である。
トナーの製造方法としては、公知の混練粉砕法等が挙げられる。例えば、上記トナー構成成分を、ヘンシェルミキサー等を用いて乾式ブレンドした後、二軸押出機等を用いて70℃〜190℃で溶融混練して、その後粗粉砕し、最終的にジェット粉砕機などを用いて微粒子化し、エルボージェット等の分級機で粒度分布を調整することにより、体積平均粒径(D50)が5〜15ミクロンの微粒子として得られる。
なお、体積平均粒径(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3(ベックマン・コールター(株)製)]を用いて測定される。
また、上記方法において、流動化剤はトナーを微粒子化した後に混合(外添)して使用することもできる。
トナーは必要に応じて、ガラスビーズ粒子及び/又は樹脂(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現像剤として用いられる。トナーとキャリア粒子との重量比は、通常1/99〜100/0である。また、キャリアー粒子のかわりに帯電ブレード等の部材と摩擦し、帯電させることもできる。
次いでトナーを感光体上の静電潜像に移動させ、さらに支持体(紙、ポリエステルフィルム等)上に移動させる。
さらに、公知の熱ロール定着方法等により支持体に定着して記録材料とされる。
以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。以下、部は重量部を示す。
トナーの試験法は以下の通りである。なお実施例4は参考例1である。
(1)低温定着性
評価試料(トナー)30部とフェライトキャリア(パウダーテック社製、F−150)800部とを均一混合して二成分現像剤を得た後、以下の試験に供した。
市販モノクロ複写機[AR5030、シャープ(株)製]を用いて現像した未定着画像を、市販モノクロ複写機[SF8400A、シャープ(株)製]の定着ユニットを改造し、ヒートローラー温度を可変にした定着機でプロセススピード145mm/secで定着した。GretagMacbeth社製RD−19で測定した画像濃度(I.D.)=0.6の画像を、学振式摩擦堅牢度試験(紙で摩擦)により5回の往復回数で摩擦し、定着率(摩擦後のI.D.×100/摩擦前のI.D.)が70%以上となるヒートローラー温度を低温定着性とした。
(2)ホットオフセット発生温度
上記(1)と同様に定着し、定着画像へのホットオフセットの有無を目視判定した。
ホットオフセットが発生しはじめた温度をホットオフセット発生温度とした。
(3)画像安定性
上記(1)と同様に二成分現像剤として、市販モノクロ複写機[AR5030、シャープ(株)製]を用いて連続コピーを行い、画質変化を以下の基準で評価した。
◎:1万枚コピー後も画質に変化なく、カブリの発生もない。
○:1万枚コピー後でカブリが発生している。
△:6千枚コピー後でカブリが発生している。
×:2千枚コピー後でカブリが発生している。
(4)保存安定性(耐ブロッキング性)
トナーをそれぞれポリエチレン製の瓶に入れ、45℃の恒温水槽に8時間保持した後、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、保存安定性を評価した。
ふるい上の残存トナー重量%
◎ : 15%未満
○ : 15%以上25%未満
△ : 25%以上30%未満
× : 30%以上
<製造例1>
オートクレーブにポリプロピレンワックス(三洋化成工業(株)製 ビスコール550−P、融点142℃)5部、キシレン330部を仕込み、窒素で置換した後、撹拌下密閉状態で170℃まで昇温した。スチレン450部、n−ブチルアクリレート160部、メタクリル酸27部、ジ−t−ブチルパーオキサイド3部及びキシレン100部の混合溶液を、オートクレーブ内温度を170℃にコントロールしながら、2.5時間かけて滴下し重合させた。さらに同温度で1時間保ち重合を完結させ、共重合体(A−1)を含むキシレン溶液(a−1)を得た。共重合体(A−1)のピーク分子量は11000、酸価は27mgKOH/g、ガラス転移点は57℃であった。
<製造例2>
4口フラスコに水1900部、ポリビニルアルコール[(株)クラレ製PVA235]の2重量%水溶液100部を加え、これにスチレン760部、n−ブチルアクリレート220部、メタクリル酸20部、2.2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン3部からなる混合液を加えて撹拌し懸濁液とした。フラスコを充分窒素で置換した後、88℃まで昇温し、重合を開始した。同温度で重合を継続させ、転化率が80%になった時点でジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロフタレート0.4部を添加し98℃に昇温した。98℃で重合を継続し、転化率が99%に達したことを確認して重合を完結させた。後処理として濾別、水洗、乾燥し、共重合体(B−1)を得た。
共重合体(B−1)のピーク分子量は750,000、酸価は11mgKOH/g、ガラス転移点は73℃であった。
<製造例3>
ポリオレフィンをポリエチレンワックス(三洋化成工業(株)製サンワックス151−P 、融点103℃)2部、単量体をスチレン499部、アクリル酸1部、ラジカル重合開始剤(f)をジ−t−ブチルパーオキサイド11部、重合温度を190℃としたほかは製造例1と同様にして共重合体(A−2)を含むキシレン溶液(a−2)を得た。共重合体(A−2)のピーク分子量は4000、酸価は1.5mgKOH/g、ガラス転移点は64℃であった。
<製造例4>
ポリオレフィンをポリプロピレンワックス(三洋化成工業(株)製ビスコール440−P、融点146℃)5部、単量体をスチレン379部、メタクリル酸11部、n−ブチルアクリレート110部、ラジカル重合開始剤(f)をジ−t−ブチルパーオキサイド1.2部としたほかは製造例1と同様にして共重合体(A−3)を含むキシレン溶液(a−3)を得た。共重合体(A−3)のピーク分子量は16000、酸価は14mgKOH/g、ガラス転移点は56℃であった。
<製造例5>
単量体をスチレン720部、n−ブチルアクリレート280部、ラジカル重合開始剤(f)を1,1−ジ−(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン3部、重合温度を95℃としたほかは製造例2と同様に重合し共重合体(B−2)を得た。共重合体(B−2)のピーク分子量は600,000、酸価は0mgKOH/g、ガラス転移点は55℃であった。
<製造例6>
オートクレーブにポリプロピレンワックス(三洋化成工業(株)製 ビスコール550−P、融点142℃)10部、キシレン700部を仕込み、窒素で置換した後、撹拌下密閉状態で190℃まで昇温した。スチレン965部、アクリル酸35部、ジ−t−ブチルパーオキサイド45部、及びキシレン180部の混合溶液を、オートクレーブ内温度を190℃にコントロールしながら、4.5時間かけて滴下し重合させた。さらに同温度で0.5時間保ち重合を完結させ、共重合体(A−4)を含むキシレン溶液(a−4)を得た。共重合体(A−4)のピーク分子量は3000、酸価27mgKOH/g、ガラス転移点は56℃であった。
<製造例7>
オートクレーブにポリプロピレンワックス(三洋化成工業(株)製 ビスコール550−P、融点142℃)10部、キシレン250部を仕込み、窒素で置換した後、撹拌下密閉状態で150℃まで昇温した。スチレン705部、n−ブチルアクリレート221部、マレイン酸モノブチル74部、ジ−t−ブチルパーオキサイド4.5部、及びキシレン100部の混合溶液を、オートクレーブ内温度を150℃にコントロールしながら、3時間かけて滴下し重合させた。さらに同温度で1時間保った後180℃に昇温して重合を完結させ、共重合体(A−5)を含むキシレン溶液(a−5)を得た。共重合体(A−5)のピーク分子量は28000、酸価24mgKOH/g、ガラス転移点は55℃であった。
<製造例8>
4口フラスコに水1900部、ポリビニルアルコール[(株)クラレ製PVA235]の2重量%水溶液100部を加え、これにスチレン730部、n−ブチルアクリレート250部、メタクリル酸20部、2.2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン3部からなる混合液を加えて撹拌し懸濁液とした。フラスコを充分窒素で置換した後、80℃まで昇温し、重合を開始した。同温度で重合を継続させ、転化率60%まで重合させた後、85℃に昇温して重合を継続した。転化率が98%になったことを確認した後、100℃に昇温し、同温度で2時間保ち、重合を完結させた。後処理として濾別、水洗、乾燥し、共重合体(B−3)を得た。
共重合体(B−3)のピーク分子量は1,160,000、酸価は11mgKOH/g、ガラス転移点は62℃であった。
<製造例9>
オートクレーブを窒素で置換した後、スチレン709部、n−ブチルアクリレート260部、アクリル酸31部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート0.19部を仕込み、1時間で95℃まで昇温した。次に2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン8部を仕込み、95℃で3時間塊状重合を行った。引き続きキシレン240部を1時間かけて滴下した後、110℃まで1時間で昇温し、同温度で2時間重合した。さらに2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン3.2部を仕込み、4時間重合した。その後150℃まで1時間で昇温し、同温度で1時間重合した後、キシレン1400部を加えて希釈し、(共)重合体(B−4)を含むキシレン溶液(b−4)を得た。(共)重合体(B−4)のピーク分子量は500,000、酸価は24mgKOH/g、ガラス転移点は55℃であった。
<比較製造例1>
製造例1でポリプロピレンワックスを使用しないほかは製造例1と同様に重合し、重合体(RA−1)を含む比較用共重合体組成物(RA−1)のキシレン溶液(Ra−1)得た。共重合体(RA−1)のピーク分子量は10600、酸価は28mgKOH/g、ガラス転移点は57℃であった。
<比較製造例2>
ポリオレフィンをポリプロピレンワックス(三洋化成工業(株)製 ビスコール550−P、融点142℃)2部、単量体をスチレン499部、アクリル酸1部、ラジカル重合開始剤(f)をジ−t−ブチルパーオキサイド23部、重合温度を200℃としたほかは製造例1と同様に重合し、重合体(RA−2)を含む比較用共重合体組成物(RA−2)のキシレン溶液(Ra−2)得た。共重合体(RA−2)のピーク分子量は2900、酸価は1.5mgKOH/g、ガラス転移点は55℃であった。
<実施例1>
オートクレーブに共重合体(A−1)のキシレン溶液(a−1)1114部、重合体(B−1)285部、ポリプロピレンワックス(三洋化成工業(株)製 ビスコール550−P)25部、融点75℃のパラフィンワックス30部を仕込み、キシレン還流下で均一に溶解した。次にキシレンを溜去しながら170℃に昇温した後、減圧とした。圧力1kPa以下で脱溶剤を継続し、ガスクロマトグラフにより樹脂中のキシレン含量が400ppm以下であることを確認し、トナーバインダー(TB−1)を得た。
<実施例2>
共重合体(A−2)のキシレン溶液(a−2)1205部、重合体(B−2)360部、ポリプロピレンワックス(三洋化成工業(株)製 ビスコール440−P)20部、融点97℃のフィッシャートロプシュワックス35部としたほかは実施例1と同様にしてトナーバインダー(TB−2)を得た。
<実施例3>
共重合体(A−3)のキシレン溶液(a−3)1360部、重合体(B−1)270部、ポリプロピレンワックス(三洋化成工業(株)製 ビスコール660−P、融点138℃)28部、融点69℃のパラフィンワックス25部としたほかは実施例1と同様にしてトナーバインダー(TB−3)を得た。
<実施例4>
共重合体(A−4)のキシレン溶液(a−4)1386部、重合体(B−3)214部、ポリプロピレンワックス(三洋化成工業(株)製 ビスコール660−P、融点138℃)40部、融点97℃のパラフィンワックス30部としたほかは実施例1と同様にしてトナーバインダー(TB−4)を得た。
<実施例5>
共重合体(A−5)のキシレン溶液(a−5)806部、共重合体(B−4)のキシレン溶液(b−4)1034部、ポリプロピレンワックス(三洋化成工業(株)製 ビスコール660−P、融点138℃)5部、ポリエチレンワックス(三洋化成工業(株)製 サンワックス171P 融点103℃)部、融点69℃のパラフィンワックス20部としたほかは実施例1と同様にしてトナーバインダー(TB−5)を得た。また、共重合体(B−4)のキシレン溶液(b−4)1034部中の共重合体(B−4)は390部であった。
<比較実施例1>
オートクレーブに共重合体溶液(RA−1)のキシレン溶液(Ra−1)を1109部、重合体(B−1)を285部、ポリプロピレンワックス(三洋化成工業(株)製 ビスコール550−P)55部を仕込んだほかは実施例1と同様にし、比較用トナーバインダー(RTB−1)を得た。
<比較実施例2>
オートクレーブに共重合体溶液(RA−2)のキシレン溶液(Ra−2)1239部、重合体(B−1)320部、ポリプロピレンワックス(三洋化成工業(株)製 ビスコール440−P)20部、融点97℃のフィッシャートロプシュワックス35部を仕込んだほかは実施例1と同様にし、比較用トナーバインダー(RTB−2)を得た。
<トナーの作成>
トナーバインダー(TB−1)〜(TB−5)及び(RTB−1)、(RTB−2)の各々88部に、カーボンブラック[三菱ケミカル(株)製 MA100]7部及び荷電調整剤(保土谷化学製 スピロンブラックTRH)1部をヘンシェルミキサー〔日本コークス工業(株)製 FM10B〕で均一混合した後、樹脂温度140℃の二軸押出機[(株)池貝製 PCM−30]で混練し、冷却物をジェット粉砕機[日本ニューマチック工業(株)製 ラボジェットLJ]で微粉砕し、エルボージェット分級機[(株)マツボー製 EJ−L−3(LABO)型]で分級し、トナー粒子を得た。ついで、トナー粒子100部とコロイダルシリカ(日本アエロジル製アエロジル R972)1.0部とを均一混合して、体積平均粒径9μmの本発明のトナー(T−1)〜(T−5)及び比較のトナー(RT−1)、(RT−2)を得た。
なお、体積平均粒径は、コールターカウンター(ベックマン・コールター(株)製 マルチサイザーIII、)で測定した。
<試験例>
トナー(T−1)〜(T−5)及び(RT−1)、(RT−2)のそれぞれについての評価結果を表1に示す。
Figure 0006795570
本発明のトナーバインダーは、トナーとして、広い定着温度幅を有し、高画質の画像を形成できるため、極めて有用である。

Claims (5)

  1. 共重合体(A)、共重合体(B)、炭化水素ワックス(C)及び炭化水素ワックス(D)を含有するトナーバインダーであって、共重合体(A)が、スチレンモノマーを必須構成単量体として含む重合体から構成されるセグメント(a1)と融点が101〜160℃のポリオレフィンに由来するセグメント(a2)とを有し、前記共重合体(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフ測定によって得られる分子量分布曲線におけるピーク分子量が3000〜3万であり、共重合体(B)のゲルパーミエーションクロマトグラフ測定によって得られる分子量分布曲線におけるピーク分子量が50万〜120万であり、炭化水素ワックス(C)の融点が65℃〜100℃であり、炭化水素ワックス(D)の融点が101〜160℃であり、
    共重合体(A)が有するセグメント(a2)、炭化水素ワックス(C)及び炭化水素ワックス(D)の合計割合がトナーバインダーの重量に基づいて3〜7重量%であるトナーバインダー。
  2. 前記共重合体(A)及び/又は共重合体(B)は、スチレンモノマー及びカルボキシル基含有ビニルモノマーを構成単量体として含む共重合体である請求項1に記載のトナーバインダー。
  3. 請求項1又は2に記載のトナーバインダーであって、酸価が13〜25mgKOH/gであるトナーバインダー。
  4. 前記共重合体(A)と前記共重合体(B)との含有量の重量比((A)/(B))が、60/40〜80/20である請求項1〜3のいずれか記載のトナーバインダー。
  5. 請求項1〜のいずれか記載のトナーバインダーと着色剤とを含有するトナー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06175396A (ja) * 1992-09-07 1994-06-24 Tomoegawa Paper Co Ltd 電子写真用トナー
JPH06295097A (ja) * 1993-04-09 1994-10-21 Tomoegawa Paper Co Ltd 電子写真用トナー
JPH10123753A (ja) * 1996-10-23 1998-05-15 Sekisui Chem Co Ltd トナー用樹脂組成物及びトナー
JP3697070B2 (ja) * 1998-07-31 2005-09-21 キヤノン株式会社 トナー
JP2000305319A (ja) * 1999-04-20 2000-11-02 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用トナー及びそれを用いた画像形成方法
JP4070374B2 (ja) * 1999-11-04 2008-04-02 シャープ株式会社 静電潜像現像用トナー
JP4122682B2 (ja) * 2000-04-24 2008-07-23 コニカミノルタホールディングス株式会社 熱定着用トナー、該熱定着用トナーの製造方法、2成分現像剤及び定着装置
JP3801487B2 (ja) * 2001-11-12 2006-07-26 シャープ株式会社 静電潜像現像用トナー
JP2007264349A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Sanyo Chem Ind Ltd トナーバインダー
JP2007271789A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Sanyo Chem Ind Ltd トナーバインダー及びトナー
WO2008081587A1 (ja) * 2006-12-29 2008-07-10 Sanyo Chemical Industries, Ltd. 電子写真用トナーバインダーおよびトナー
JP2010033051A (ja) * 2008-06-30 2010-02-12 Sanyo Chem Ind Ltd 電子写真用トナーバインダー及びトナー
JP2010134261A (ja) * 2008-12-05 2010-06-17 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー用樹脂組成物、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置

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