JP7014506B2 - 結晶性ポリエステルと非晶性有機化合物との混合物に基づく低温圧力定着トナー組成物 - Google Patents
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Description
ΔTη=10000=Tη=10000(10kgf/cm2)-Tη=10000(100kgf/cm2)
本実施例は、本明細書における実施形態に基づく典型的な低温圧力定着トナーの試験を説明する。
低温圧力定着に必要とされる圧力下において材料が流れる能力を試験するために、キャピラリーレオメータとしても知られているShimadzuフローテスター(Shimadzu Scientific Instrumentsから入手)を使用した。固体サンプルを、薄切りにするか、または、ゴムマレットによりバラバラに砕くかのいずれかをした。サンプルは、乾燥も粉砕もいずれもしなかった。全ての材料を、5000ポンドの圧力で10秒保持して、スラグに圧縮した。このサンプルを、Shimadzu CFT 500/100テスターにおいて実行した。1cm2の断面積を有するピストンを使用する1.0×1.0mmのコーンダイを通して、全てのサンプルを押し出した。典型的なサンプル重量を、約1.5gと2.5gとの間とした。処理条件は、開始時約23~26℃、10Kgまたは100Kg、180秒の予熱および3℃/分の昇温速度とした。このため、試験した2つの圧力は、低圧でのコントロールとしての10kgf/cm2と、高圧としての100Kgf/cm2とした。後者の高圧は、低温圧力定着のためのターゲット圧の典型例である。以下の表4は、2つのコントロールトナーについての組成およびShimadzuの結果を示す。
低温圧力定着能のフローテスター評価
低温圧力定着(CPF)のための圧力下において流れる材料の能力を試験するために、Shimadzuフローテスターを使用した。固体サンプルを、薄切りにするか、または、ゴムマレットによりバラバラに砕くかのいずれかをした。全ての材料を、5000ポンドの圧力で10秒保持して、スラグに圧縮した。このサンプルを、Shimadzu CFT 500/100テスターにおいて実行した。1cm2の断面積を有するピストンを使用する1.0×1.0mmのコーンダイを通して、全てのサンプルを押し出した。処理条件は、開始時27.7℃以下、10Kgまたは100Kgのいずれか、180秒の予熱および3℃/分の昇温速度とした。このため、試験した2つの圧力は、10kgf/cm2および100kgf/cm2とした。後者は、CPFに特に有用なターゲット圧である。結果を、表6に示す。
ラテックス調製
190nmサイズのラテックスを、比79/21のC10/C6 CPE(AV=10.2)とSYLVARES(商標)TR A25(AV=0)との共乳化により調製した。79グラムのC10/C6 CPE樹脂および21gのSYLVARES(商標)TR A25を、約1000gの酢酸エチルを含む2Lのビーカー内に計り取った。この混合物を、1分あたりに約300回転で65℃において攪拌して、樹脂およびCCAを、酢酸エチル中に溶解させた。6.38gのDowfax(47重量%)を、約1000gの脱イオン水を含む4Lのガラスビーカー内に計り取った。4Lのガラスビーカー中の水溶液の均質化を、IKA Ultra Turrax T50ホモジナイザーにより、1分あたりに4,000回転で開始した。ついで、混合物を均質化させながら、樹脂混合物溶液を、水溶液中にゆっくり注いだ。ホモジナイザーの速度を、1分あたりに8,000回転に速くする。均質化を、これらの条件で約30分間行う。均質化の完了に基づき、ガラスフラスコ反応器およびその含有物を、加熱マントル中に置き、蒸留装置に連結する。混合物を、1分あたりに約250回転で攪拌し、混合物の温度を、1分あたりに約1℃で、80℃に上昇させて、混合物から酢酸エチルを留去させる。混合物の攪拌を、80℃で約120分間継続し、続けて、1分あたりに約2℃で、室温に冷却させた。生成物を、25ミクロンのふるいでふるい分けする。得られた樹脂エマルジョンは、水中に約13.84重量%の固形物を含み、HONEYWELL MICROTRAC(登録商標)UPA150粒径分析器により測定した場合、約196.2nmの体積平均径を有する。70gのC10/C6 CPE樹脂と30gのSYLVARES(商標)TR A25とを使用して、17.52重量%の固形分での183.1nmサイズを有するラテックスを調製したこと、および、70gのC10/C6 CPE樹脂と30gのSYLVATAC RE25とを使用して、17.44重量%の固形分での139.6nmサイズを有する別のラテックスを調製したことを除いて、2つの更なるラテックスも、同様の方法で調製した。
オーバーヘッド攪拌機を備える2Lのガラス反応器中に、33.95gのPB15:3分散液(17.89重量%)と、79gのC10/C6 CPE樹脂および21gのSYLVARES(商標)TR A25を含む、726.26gの上記ラテックスとを添加した。上記混合物は、3.71のpHを有した。ついで、20.17gのAl2(SO4)3溶液(1重量%)を、均質化下において、凝集剤として添加した。混合物の温度を、250rpmにおいて55℃に上昇させた。コア粒子が、7.42μmの体積平均粒径に達するまで、粒径を、Coulter Counterによりモニターした。その後、15.81gのEDTA(39重量%)およびNaOH(4重量%)を使用して、反応スラリーのpHを、9.5に上昇させ、トナー成長を停止させた。停止後、反応混合物を、70℃に加熱した。このトナーを、合体後クエンチさせた。同トナーは、9.64ミクロンの最終粒径を有した。ついで、トナースラリーを、室温に冷却させ、ふるい(25μm)により分離し、ろ過し、続けて洗浄し、凍結乾燥させた。
オーバーヘッド攪拌機を備える2Lのガラス反応器中に、34.18gのPB15:3分散液(17.89重量%)と、70:30の比でのC10/C6 CPE:SYLVARES(商標)TR A25を含む、577.61g(17.52重量%)のラテックスとを添加した。上記混合物は、3.70のpHを有した。ついで、56.15gのAl2(SO4)3溶液(1重量%)を、均質化下において、凝集剤として添加した。混合物の温度を、250rpmにおいて60.5℃に上昇させた。コア粒子が、6.48μmの体積平均粒径に達するまで、粒径を、Coulter Counterによりモニターした。その後、13.08gのEDTA(39重量%)およびNaOH(4重量%)を使用して、反応スラリーのpHを、9.5に上昇させ、トナー成長を停止させた。停止後、反応混合物を、67.9℃に加熱した。このトナーを、合体後クエンチさせた。同トナーは、8.24ミクロンの最終粒径を有した。ついで、トナースラリーを、室温に冷却させ、ふるい(25μm)により分離し、ろ過し、続けて洗浄し、凍結乾燥させた。
オーバーヘッド攪拌機を備える2Lのガラス反応器中に、38.70gのPB15:3分散液(16.00重量%)と、C10/C6 CPE:SYLVATAC(商標)RE25を含む、571.97gのラテックスとを添加した。上記混合物は、4.07のpHを有した。ついで、61.71gのAl2(SO4)3溶液(1重量%)を、均質化下において、凝集剤として添加した。混合物の温度を、250rpmにおいて60.8℃に上昇させた。コア粒子が、6.75μmの体積平均粒径に達するまで、粒径を、Coulter Counterによりモニターした。その後、NaOH(4重量%)を使用して、反応スラリーのpHを、9.01に上昇させ、トナー成長を停止させた。停止後、反応混合物を、68℃に加熱した。このトナーを、合体後クエンチさせた。同トナーは、7.90ミクロンの最終粒径を有した。ついで、トナースラリーを、室温に冷却させ、ふるい(25μm)により分離し、ろ過し、続けて洗浄し、凍結乾燥させた。
Claims (8)
- 30℃~130℃の範囲の融点を有する少なくとも1つの結晶性ポリエステル材料と、
-30℃~70℃のTgを有する少なくとも1つのC16~C80の非晶性有機材料とを含み、
前記非晶性有機材料に対する前記結晶性ポリエステル材料の重量比は、50:50~90:10であり、
前記少なくとも1つのC16~C80の非晶性有機材料は、ロジンエステル、水素化ロジンエステル、変性ロジンエステル、ロジン、スチレン化テルペン、ポリテルペン、およびテルペンフェノール類のうちの少なくとも1つを含み、
前記非晶性有機材料は、300~1200の数平均分子量Mn、および、300~2000の重量平均分子量Mwを有する、
低温圧力定着トナー組成物。 - 前記少なくとも1つの非晶性有機材料が、ロジンエステル、水素化ロジンエステル、および変性ロジンエステルのうち少なくとも1つを含む、請求項1記載の低温圧力定着トナー組成物。
- 前記結晶性ポリエステル材料は、2,000~10,000の数平均分子量Mn、および、4,000~20,000の重量平均分子量Mwを有する、請求項1記載の低温圧力定着トナー組成物。
- 30℃~130℃の範囲の融点を有する少なくとも1つの結晶性ポリエステル材料と、0℃~60℃のTgを有する少なくとも1つのC16~C80の非晶性有機材料とを含む低温圧力定着トナー組成物を提供することと、
前記低温圧力定着トナー組成物を、基材上に堆積させることと、
前記基材上に堆積された組成物に、20℃~70℃の定着条件下において、25kgf/cm2~400kgf/cm2の圧力を加えることとを含み、
前記低温圧力定着トナー組成物において、前記非晶性有機材料に対する前記結晶性ポリエステル材料の重量比は、50:50~90:10であり、前記少なくとも1つのC16~C80の非晶性有機材料は、ロジンエステル、水素化ロジンエステル、変性ロジンエステル、ロジン、スチレン化テルペン、ポリテルペン、およびテルペンフェノール類のうちの少なくとも1つを含み、
前記非晶性有機材料は、300~1200の数平均分子量Mn、および、300~2000の重量平均分子量Mwを有する、
低温圧力定着トナーの塗工方法。 - 前記少なくとも1つのC16~C80の非晶性有機材料が、エステルを含む、請求項4記載の方法。
- 前記少なくとも1つのC16~C80の非晶性有機材料が、ロジンエステルを含む、請求項5記載の方法。
- 前記少なくとも1つのC16~C80の非晶性有機材料が、ロジン、スチレン化テルペン、ポリテルペン、およびテルペンフェノール類からなる群から選択される、請求項4記載の方法。
- 30℃~130℃の範囲の融点を有する少なくとも1つの結晶性ポリエステルと、-30℃~60℃のTgを有する少なくとも1つのC16~C80の非晶性ロジンエステルとを含む低温圧力定着トナー組成物から形成されたラテックスであって、
前記低温圧力定着トナー組成物において、前記非晶性ロジンエステルに対する前記結晶性ポリエステルの重量比は、50:50~90:10であり、前記少なくとも1つのC16~C80の非晶性有機材料は、ロジンエステル、水素化ロジンエステル、変性ロジンエステル、ロジン、スチレン化テルペン、ポリテルペン、およびテルペンフェノール類のうちの少なくとも1つを含み、
前記非晶性有機材料は、300~1200の数平均分子量Mn、および、300~2000の重量平均分子量Mwを有する、ラテックス。
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